To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
ILOCZYN ROZPUSZCZALNOŚCI SOLI TRUDNOROZPUSZCZALNYCH. EFEKTY SOLNE .
B-2.2
Wstęp teoretyczny:
Iloczyn rozpuszczalności - iloczyn odpowiednich potęg stężeń jonów (stężeniowy) lub aktywności jonów (termodynamiczny) znajdujących się w nasyconym roztworze elektrolitu. Ma charakter stałej równowagi dynamicznej i zależy od temperatury.
Dla przykładowej soli M m X x ulegającej w roztworze reakcji dysocjacji elektrolitycznej:
gdzie indeks "s" oznacza ciało stałe (sól) a "l" roztwór.
Termodynamiczny iloczyn rozpuszczalności jest równy (dla uproszczenia pominięto ładunki jonów):
gdzie a A = [A] f A jest aktywnością, [A] oznacza stężenie, a f to współczynnik aktywności.
W prostych zastosowaniach używa się definicji stężeniowego iloczynu rozpuszczalności, w której aktywność jonów zastępuje się stężeniem:
I r = [ M + x ] m [ X − m ] x gdzie wszystkie wartości w nawiasach kwadratowych to stężenia molowe określonych jonów.
Teoretycznie w roztworze iloczyn stężeń jonów liczony wg powyższego wzoru nie może przekraczać pewnej wartości granicznej. Jeżeli iloczyn ten jest mniejszy od wartości granicznej, to wówczas cała sól pozostaje w roztworze (nie ma osadu). Jeżeli iloczyn stężeń jonów jest równy wartości granicznej, to mówi się, że roztwór jest nasycony (może, ale nie musi być w kontakcie z osadem). Przekroczenie wartości granicznej iloczynu powoduje wypadanie osadu na skutek spontanicznej krystalizacji.
Rozpuszczalność soli. Proste przekształcenie wzoru na iloczyn rozpuszczalności prowadzi do wzoru określającego rozpuszczalność danej soli w czystej wodzie: gdzie: R w - to maksymalne stężenie molowe soli.
Rozpuszczalność w roztworze zawierającym inne sole zależy od natury obecnych jonów i cząsteczek. Jeżeli do roztworu wprowadzimy jony wspólne z daną solą, wówczas rozpuszczalność tej soli ulegnie zmniejszeniu, zgodnie z równaniami:
●dla wspólnego kationu (dodano łatwo rozpuszczalną sól zawierającą jony M w ilości odpowiadającej stężeniu w roztworze C M ):
[ mR ' + C M ] m [ xR '] x = I r ●dla wspólnego anionu (dodano łatwo rozpuszczalną sól zawierającą jony X w ilości odpowiadającej stężeniu w roztworze C X jonu X):
[ mR '] m [ xR ' + C X ] x = I r Skąd otrzymamy zależność
gdzie R' to rzeczywista rozpuszczalność analizowanej soli po dodaniu jonów wspólnych, zaś R w to rozpuszczalność przed dodaniem tych jonów - co oznacza, że dodanie jonów wspólnych zawsze powoduje obniżenie rozpuszczalności soli. Gdy stężenia jonów wspólnych zbliżają się do stężenia granicznego, dla całej soli równania na rozpuszczalność upraszczają się do postaci:
(…)
… z uwzględnieniem przewodnictwa wody:
σCaCO3 = σ - σH2O σCaCO3 = 35,200*10-6 [S/cm]
Stężenie CaCO3:
Λ0CaCO3 = 188,27 [cm2/Ω*mol]
σCaCO3 = 35,200*10-6 [S/cm]
C = 0,000187 [mol/dm3]
● Iloczyn rozpuszczalności (termodynamiczna stała równowagi) obliczam w następujący sposób:
LCaCO3= aCa2+*aCO3= CCa2+ *CCO3 γ±2≈ C2* γ±2 γ±2 - średni współczynnik aktywności jonów
dla nasyconych roztworów soli siła jonowa…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)