Химия. Задачи на произведение растворимости.

Question

Химия. Задачи на произведение растворимости.

Tret Vl Ученик (189), открыт 3 недели назад

Очень жду развернутые ответы. Откуда что берется.
1.) Произведения растворимости при 25 карбоната магния равно 1,0*10^-5 .
Определить концентрации ионов магния в г/л насыщенного раствора соли.
2.) Вычислите рН 0,01М LiOH.
3.) Как изменится рН 0,03М раствора щавелевой кислоты Н2С2О4 при разбавлении его в 10 раз.
4.) Выпадет ли осадок хлорида серебра AgCl, если к 10 мл 0,01М раствора нитрата серебра AgNO3 прибавить 10 мл 0,01М раствора хлорида натрия? ПР AgCl=1,6*10^-10
5.) Можно ли приготовить раствор CaSO4 концентрации 0,001 моль/л? ПР CaSO4=6,1*10-5.

Answer 1

Смотри
1. Произведения растворимости карбоната магния.
Растворимость: Карбонат магния (MgCO₃) – малорастворимая соль. Его растворимость характеризуется произведением растворимости (ПР), которое при 25°С равно 1,0 * 10⁻⁵. ПР показывает произведение концентраций катионов и анионов в насыщенном растворе соли.
Уравнение диссоциации: MgCO₃ ↔ Mg²⁺ + CO₃²⁻
Выражение ПР: ПР(MgCO₃) = [Mg²⁺] * [CO₃²⁻] = 1,0 * 10⁻⁵
Концентрации ионов: Поскольку соль диссоциирует в соотношении 1:1, концентрации ионов магния и карбонат-ионов в насыщенном растворе равны:
[Mg²⁺] = [CO₃²⁻] = √(1,0 * 10⁻⁵) = 3,16 * 10⁻³ моль/л
Пересчет в г/л:
Молярная масса MgCO₃ = 24,3 + 12,0 + 3*16,0 = 84,3 г/моль
Молярная масса Mg = 24,3 г/моль
Концентрация Mg²⁺ в г/л = (3,16 * 10⁻³ моль/л) * (24,3 г/моль) ≈ 0,077 г/л
Ответ: Концентрация ионов магния в насыщенном растворе карбоната магния составляет приблизительно 0,077 г/л.
2. рН 0,01М LiOH.
LiOH — сильное основание: Гидроксид лития (LiOH) полностью диссоциирует в водном растворе:
LiOH → Li⁺ + OH⁻
Концентрация гидроксид-ионов: Концентрация гидроксид-ионов ([OH⁻]) равна концентрации LiOH, то есть 0,01 моль/л или 10⁻² моль/л.
рОН: рОН = -lg[OH⁻] = -lg(10⁻²) = 2
рН: рН + рОН = 14 (при 25°C)
рН = 14 - рОН = 14 - 2 = 12
Ответ: рН 0,01М раствора LiOH равен 12.
3. Изменение рН щавелевой кислоты при разбавлении.
Щавелевая кислота — слабая двухосновная кислота: Полная диссоциация не происходит. Для расчета рН необходимо учитывать константы диссоциации (K<sub>a1</sub> и K<sub>a2</sub>). Однако, при значительном разбавлении (в 10 раз) можно использовать упрощенное приближение, поскольку степень диссоциации увеличится.
Разбавление: Разбавление в 10 раз уменьшит концентрацию кислоты до 0,003М.
Приблизительный расчет: При сильном разбавлении слабой кислоты рН приблизительно увеличивается на log(10) = 1. Точный расчет требует использования констант диссоциации и уравнения для слабых кислот, что выходит за рамки приблизительного ответа.
Приблизительный ответ: рН увеличится примерно на 1 единицу.
4. Выпадение осадка хлорида серебра.
Ионное произведение: Для определения выпадения осадка сравним ионное произведение (ИП) с произведением растворимости (ПР).
Концентрации ионов: После смешивания растворов объем увеличится вдвое, поэтому концентрация каждого иона уменьшится вдвое:
[Ag⁺] = 0,01 моль/л / 2 = 0,005 моль/л = 5 * 10⁻³ моль/л
[Cl⁻] = 0,01 моль/л / 2 = 0,005 моль/л = 5 * 10⁻³ моль/л
Ионное произведение: ИП(AgCl) = [Ag⁺] * [Cl⁻] = (5 * 10⁻³) * (5 * 10⁻³) = 2,5 * 10⁻⁵
Сравнение с ПР: ИП(AgCl) (2,5 * 10⁻⁵) > ПР(AgCl) (1,6 * 10⁻¹⁰).
Вывод: Поскольку ионное произведение больше произведения растворимости, осадок хлорида серебра выпадет.
Ответ: Да, выпадет.
5. Приготовление раствора сульфата кальция.
• Растворимость: Сульфат кальция (CaSO₄) – малорастворимая соль.
• Уравнение диссоциации: CaSO₄ ↔ Ca²⁺ + SO₄²⁻
Выражение ПР: ПР(CaSO₄) = [Ca²⁺] * [SO₄²⁻] = 6,1 * 10⁻⁵
Концентрации ионов: Поскольку соль диссоциирует в соотношении 1:1, концентрации ионов кальция и сульфат-ионов в насыщенном растворе равны:
[Ca²⁺] = [SO₄²⁻] = √(6,1 * 10⁻⁵) ≈ 7,8 * 10⁻³ моль/л Сравнение с желаемой концентрацией: Желаемая концентрация (0,001 моль/л = 10⁻³ моль/л) меньше, чем концентрация в насыщенном растворе (7,8 * 10⁻³ моль/л).
Вывод: Раствор CaSO₄ концентрации 0,001 моль/л можно приготовить.
Ответ: Да, можно.