Решение Обозначим искомую растворимость через х (моль/дм3). Тогда в насыщенном растворе PbI2 содержится х моль/дм3 ионов Pb2+ и 2х моль/дм3 ионов I- Откуда:

ПР(PbI2) = [Pb2+] [I-]2 = х(2х)2 = 4х3,

х= 3ПР(PbI2)/4 = 3 810-9 /4 = 1,3* 10-3 моль/дм3.

Поскольку мольная масса РbI 2 равна 461 г./моль, то растворимость PbI 2, выраженная в г/дм3, составит 1,3*10-3*461 = 0,6 г/дм3.

Пример: Вычислите растворимость Pb3(PO4)2 и выразите ее в моль/дм 3 и г/дм 3, если ПР [Pb3 (PO4)2] = 1,50*10-32.

Решение Pb3(PO4)2 о 3Pb2+ + 2PO 34 -.

ПР [Pb3 (PO4)2] = [Pb2+]3 [PO34 -]2. Растворимость малорастворимого вещества состава Аа Вb равна: ПР(АаВв)/аавв

тогда растворимость Pb3(PO4)2 составит:

ПР [Pb3(PO4)2]/33. 22 =51,50.10-32/108=51,3810-34= =1,68*10-7 моль/дм Чтобы выразить растворимость в г/дм3 следует полученную величину (моль/дм3) умножить на мольную массу Pb3(PO4)2, т.е. на 811 г./моль. Тогда растворимость Pb3(PO4)2 составит: 1,68*10-7*811=

Пример: Может ли образоваться осадок Mg(OH)2, если смешать равные объемы 0,5 М раствора MgCl2 и 0,1 М раствора NaOH?

Решение При сливании двух равных объемов суммарный объем раствора увеличится вдвое, а концентрация уменьшится вдвое, то есть концентрация раствора MgCl2 будет равной 0,5/2 = 0,25 моль/дм 3, а концентрация NaOH - равной 0,1/2 = 0,05 моль/дм 3.

Находим произведение концентраций ионов [Mg2+] [OH-]2 = 0,25*0,052 = = 6,25*10-4. Сопоставляя полученную величину 6,25*10-4 с табличным значением ПР = 5,00*10-12, находим, что рассчитанное произведение концентраций ионов превышает ПР [Mg(OH)2], т.е. раствор пересыщен и осадок должен образоваться.

Пример: Вычислите растворимость PbSO4 и выразите ее в моль/дм3 и г/дм3, если

Решение PbSO4 = Pb2+ + SO 24 -

ПР(PbSO4) = [Pb2+] [SO24 -] = 2,2*10-8.

Растворимость PbSO4 = [Pb2+] = [SO 2-] = ПР (PbSO4) = 1,48*10 -4 моль/дм 3.

M(PbSO4) = 303 г./моль. Растворимость PbSO4 составит:

1,48*10-4*303 = 4,48*10-2 г/дм3.

Пример: Растворимость гидроксида магния Mg(OH)2 при 18 °С равна 1,7*10-4 моль/дм3. Найдите произведение растворимости Мg(OH)2 при этой температуре.

Решение При растворении каждого моля Mg(OH)2 в раствор переходит 1 моль ионов Mg2+ и вдвое больше ионов OH- Следовательно, в насыщенном растворе Mg(OH)2:

[Mg2+] = 1,7*10-4 моль/дм3; [OH-] = 3,4*10-4 моль/дм3.

ПР (Mg(OH)2) = [Mg2+] [OH-]2 = 1,7*10-4 (3,4*10-4)2 = 1,96*10-11

Тема 1.3 Третья аналитическая группа катионов

Лабораторная работа №6.

«Проведение частных реакций катионов 3 аналитической группы

(Са2+, Ва2+, Sг2+)».

Цель работы: выявить катионы кальция, бария и стронция.

Оборудование: растворы солей кальция, бария, стронция (хлориды), серная кислота,

К 4[Fе (СN)6], К2СгО4, концентрированный раствор аммиака, раствор хлорида аммония, раствор сульфата кальция, К2Сг207, СН3СООNa, микроскоп, часовое стекло, пробирки, водяная баня, спиртовка, держатель, проволока, пробирки.

При подготовке к лабораторной работе необходимо усвоить материал:

Общая характеристика третьей аналитической группы катионов. Значение катионов третьей аналитической группы в осуществлении химико-технологического контроля.

Сущность окисления-восстановления. Амфотерность. Групповой реактив и условия его применения Частные реакции катионов третьей аналитической группы. Реакции катионов железа (III) (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, гексацианоферрата (II) калия, роданида аммония); марганца (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, реакция окисления марганца висмутатом натрия), хрома (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, реакция окисления хрома перекисью водорода), цинка (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, сероводорода), алюминия (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, гидроксида аммония, хлорида аммония).

Ход работы

Опыт №1. Реакции иона кальция.

Реакция с сульфатами. Реакцию можно провести микрокристаллоскопическим способом. Для этого смешайте на предметном стекле капли растворов СаС12 и Н2S04, осторожно подсушите раствор на стекле до появления белой каймы. Под микроскопом посмотрите форму образовавшихся кристаллов и зарисуйте в лабораторной тетради. Напишите уравнения реакций.

Реакция на окрашивание пламени. При помощи нихромовой проволоки с петлей на конце захватите кристаллик хлорида кальция и внесите его в бесцветное пламя спиртовки. Отметьте окраску пламени.

Реакция с гексацианоферратом (II) калия К 4[Fе(СN)6]. В две пробирки поместите по 3-4 капли раствора СаС12, прибавьте 2-3 капли раствора аммиака и 3-5 капель раствора хлорида аммония. Смесь нагрейте до кипения, затем прибавьте 8-10 капель насыщенного раствора К 4[Fе(СN)6]. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакции.

Опыт №2. Реакции иона стронция.

Реакция с сульфатами. К 4 -5 каплям раствора SгС12 добавьте столько же гипсовой воды - насыщенный раствор СаS04. Раствор нагрейте на водяной бане. Что наблюдаете? Отметьте цвет осадка.

Реакция на окрашивание пламени. В пламя спиртовки внесите несколько кристалликов SгС12 и отметьте цвет пламени. Что наблюдаете

Опыт №3. Реакция иона бария.

Реакция с сульфатами. В четыре пробирки поместите по 2-3 кайли раствора ВаС12, прибавьте по несколько капель гипсовой воды. Какой осадок при этом образуется? Почему? Напишите уравнение реакции.

Реакция с хроматами. В две пробирки поместите по 3-4 капли раствора ВаС12, добавьте 3-4 капли раствора К2Сг04, нагрейте на водяной бане. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакции.

Осадок образуется и при действии дихромата калия К2Сг207. Для этого в три пробирки поместите по 4-5 капель раствора ВаС12, прибавьте по 4-5 капель раствора дихромата калия К2Сг207 и ацетата натрия СН3СООNa, нагрейте. Рассмотрите выпавший осадок. Проверьте, растворяется ли он при действии минеральных кислот, уксусной кислоты и щелочи. Напишите уравнения реакции.

Реакция на окрашивание пламени. В пламя внесите несколько кристалликов ВаС12. Зафиксируйте цвет пламени.

Результаты проведенных опытов занесите в таблицу

Лабораторная работа №7.

«Анализ смеси катионов 3 аналитической группы»

Цель работы: научиться выявлять катионы 3 группы из смеси.

Оборудование: анализируемый раствор, 2 м СН3 СООNa, раствор К2Сг207, раствор Nа2С03, 2М СН3СООН, раствор СаS04, раствор (NH4)2S04, (NН4)2С204, концентрированный NН3, водяная баня, спиртовка, хим. стаканчики, стеклянные палочки, пробирки, держатель.

При подготовке к лабораторной работе необходимо усвоить материал:

Реакции катионов железа (III) (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, гексацианоферрата (II) калия, роданида аммония); марганца (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, реакция окисления марганца висмутатом натрия), хрома (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, реакция окисления хрома перекисью водорода), цинка (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, сероводорода), алюминия (действие группового реактива - сульфида аммония, щелочей, гидроксида аммония, хлорида аммония). Систематический ход анализа смеси катионов третьей аналитической группы.

Ход работы

Ход анализа смеси катионов З группы обусловлен следующими факторами:

* ион бария мешает обнаружению катионов стронция и кальция;

* после удаления катионов бария оранжевый цвет центрифугата за счет присутствия ионов Сг2О7 затрудняет открытие катионов стронция кальция;

* дробный ход анализа при открытии катионов З аналитической группы нецелесообразен.

Опыт №1.

Систематический анализ. К 15 каплям анализируемого горячего раствора прибавьте 2 м СН3 СООNa (рН 5-6) и по каплям - раствор К2Сг207 до появления оранжевой окраски, смесь перемешайте стеклянной палочкой, нагрейте до кипения и дождитесь его осаждения. Осадок отбросьте, в растворе проверьте полноту осаждения Ва2+, прибавляя 1 каплю раствора СН3СООNа и 1-2 капли раствора К2Сг207.

К раствору прилейте насыщенный раствор Nа2С03, до рН =10 и нагревайте 7-10 минут на кипящей водяной бане. Нагревание способствует полноте осаждения Са2+ и Sг2+ в виде карбонатов. Карбонаты отделите отстаиванием и раствор отбросьте. Осадок промойте горячей водой до белого цвета осадка на фильтре. Осадок растворите в горячей 2М СН3СООН, прибавляя ее по каплям. В полученном растворе откройте Sг2+, прибавляя к 3-4 каплям его 5-6 капель насыщенного раствора СаS04 и нагревая до кипения. Появление белого осадка или мути после полного охлаждения смеси указывает на присутствие Sг2+, если же осадок или муть образуются в момент приливания СаS04, то возможно, что выпадает из раствора недоосажденный Ва2+ в виде ВаS04.

После обнаружения ионов Sг2+ их нужно отделить от Са2+. Для этого к раствору, содержащему Sг2+, Са2+ и избыток СН3СООН, прибавьте равный объем насыщенного раствора (NH4)2S04, выдержите на кипящей водяной бане 10 минут и центрифугируйте. Осадок SгS04 отбросьте. Раствор, содержащий ионы Са2+ проанализируйте, для чего его разделите на две части. В одной части проведите обнаружение реакцией с (NН4)2С204 в присутствии 2 М СН3СООН. Ко второй части прибавьте 2-3 капли 4 М NН4С1, концентрированный NН3 (рН > 10), К4[Fе(СN)6] и нагрейте. Образование белых осадков говорит о присутствии ионов Са2+.

Результаты проведенных опытов занесите в таблицу

Практическая работа №8.

«Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций».

Цель работы: закрепить умение решать уравнения окислительно - восстановительных реакций.

Оборудование: разработка п\р.

Перед выполнением практической работы необходимо проработать материал:

Сущность окисления-восстановления. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса. Амфотерность

Ход работы

Тема 1.4 Четвертая аналитическая группа катионов

Лабораторная работа №9.

«Проведение частных реакций катионов 4 аналитической группы

(AI3+, Cr3+, Zn2+)»

Цель работы: выявить катионы алюминия, хрома и цинка.

Оборудование: растворы хлоридов алюминия, хрома и цинка, гидроксид натрия, хлорид аммония, раствор нитрата кобальта, сульфат алюминия, раствор Н202, азотная кислота, Сг2(S04)3, 2 М Н2S04, КМn04, раствор К3[Fе(СN)6], раствором нитрата пинка Zn(NO3)2, часовое стекло, пробирки, водяная баня, спиртовка, держатель, проволока, пробирки.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8