Почему возможна реакция BaSO4 + K2CO3 = K2SO4 + BaCO3
Сульфат бария намного менее растворим, чем его же карбонат.
Почему при кипячении реакция смещается в сторону образования карбоната бария, и получится ли точно так же, если использовать карбонат натрия вместо калия?
Потому что BaCO3 и К2СO3 имеют одноименный ион, который снижает растворимость карбоната бария по отношению к чистой воде. В итоге влияние одноименного иона снижает растворимость карбоната бария, а для сульфата бария работает солевой эффект за счет введения электролита (карбонат калия) и увеличения ионной силы раствора и растворимость сульфата бария увеличивается в сравнении с растворимостью в воде.
Если провести расчеты с учетом коэффициентов активности, то видно, что превращение BaSO4 в BaCO3 будет наблюдаться в том случае, если концентрация CO3 (-2) превысит концентрацию SO4(-2) более чем в 50 раз, именно вследствие этого применяют концентрированный раствор карбоната калия или Na2CO3.
Реакция обратима и, следовательно, не дойдет до конца при однократной обработке осадка сульфата бария. По мере протекания реакции концентрация CO3 (-2) уменьшается, а концентрация SO4 (-2) увеличивается, и в конце концов соотношение этих концентраций достигает 50; тогда устанавливается равновесие, т. е. превращение BaSO4 в BaCO3 приостанавливается.
Данная реакция используется для перевода сульфатов катионов 2 аналитической группы в карбонаты.
BaCO3 - нерастворимая соль, выпадающая при данной реакции в осадок.
