2. Запишемо вираз твори розчинності для процесу дисоціації гідроксиду цинку:
ПР Zn (OH) 2 = [Zn 2+] · [OH -] 2.
В даний рівність входять мінімальні концентрації [Zn 2+] і [ОН -] при яких починається утворення осаду гідроксиду цинку.
3. Знайдемо концентрацію іонів цинку [Zn 2+]. Так як, ступінь дисоціації хлориду цинку α = 1, то дане з'єднання в розчині дисоціює повністю:
ZnCl 2 ↔ Zn 2+ + 2Cl -
З рівняння випливає, що з одного моль хлориду цинку утворюється 1 моль іонів цинку, тоді:
[Zn 2+] = c ZnCl 2 = 0,0003 моль / дм 3 = 3,00 · 10 -4 моль / дм 3.
4. Значення твори розчинності гідроксиду цинку знайдемо по таблиці 4 додатка: ПР Zn (OH) 2 = 1,20 · 10 -17.
Відповідь: [ОН -] = 2,00 · 10 -6 моль / дм 3.
Приклад 3: Визначте концентрації кожного іона в насиченому розчині
Розчин речовини, що знаходиться при даній температурі в динамічній рівновазі з твердим розчиняється речовини (з твердою фазою цієї речовини), називається насиченим.
1. Запишемо рівняння процесу дисоціації гідроксиду хрому (III):
Сr (OH) 3 ↔ Сr 3 + 3OH -
2. Запишемо вираз твори розчинності для процесу дисоціації гідроксиду хрому (III):
ПР Cr (OH) 3 = [Cr 3+] · [OH -] 3
3. Знайдемо концентрації іонів хрому [Cr 3+] і гідроксид-іонів [OH -].
Нехай для отримання насиченого розчину перейшло в розчин і піддалося дисоціації x моль / дм 3 гідроксиду хрому (III). Відповідно до рівняння реакції дисоціації з 1 моль гідроксиду хрому (III) утворюється 1 моль іонів хрому [Cr 3+], тоді:
[Cr 3+] = з Сr (OH) 3 = х моль / дм 3,
з 1 моль гідроксиду хрому (III) утворюється 3 моль гідроксид-іонів [ОН -], отже:
[OH -] = 3 · з Сr (OH) 3 = 3х моль / дм 3.
4. Підставами в вираз для твори розчинності гідроксиду хрому (III) рівноважні концентрації іонів:
ПР Cr (OH) 3 = x · (3x) 3 = 27x 4.
5. Значення твори розчинності гідроксиду хрому знайдемо по таблиці 4 додатка: ПР Cr (OH) 3 = 6,30 · 10 -31.
6. Обчислимо концентрації іонів хрому [Cr 3+] і гідроксид-іонів [OH -]:
де загальний обсяг розчину V р-ра = V NaОН + V НNO 3 = 50 см 3 + 50 см 3 = 100 см 3.
m NaNO 3 можна розрахувати за рівнянням хімічної реакції по одному з вихідних речовин.
Але спочатку необхідно визначити, який з реагентів витрачається повністю, а який в надлишку. Так як, нагадаємо, в даному типі завдань розрахунок завжди ведеться по з'єднанню, яке витрачається повністю.
3. Визначимо кількості гідроксиду натрію і азотної кислоти:
m B знайдемо з формули масової частки:
m KCl можна розрахувати за рівнянням хімічної реакції по одному з вихідних речовин, але спочатку необхідно визначити, який з реагентів витрачається повністю, а що полишиться в надлишку. Так як в даному типі завдань розрахунок завжди ведеться по з'єднанню, яке витрачається повністю.
2. Визначимо кількості гідроксиду калію і соляної кислоти з формули молярної концентрації:
n KOH = c KOH · V KОН = 0,1 моль / дм 3 · 1 дм 3 = 0,10 моль. n НCl = c НCl · V НCl = 0,2 моль / дм 3 · 0,4 дм 3 = 0,08 моль.
Таким чином, в реакційній суміші 0,10 моль гідроксиду калію і 0,08 моль соляної кислоти, а так як за рівнянням реакції ці речовини взаємодіють в співвідношенні 1. 1, то подальший розрахунок будемо вести по соляній кислоті, яка повністю витратиться в реакції, а гідроксид калію залишиться в надлишку.
3. Визначимо кількість KCl, що утворюється в результаті взаємодії гідроксиду калію і соляної кислоти. З рівняння реакції слід, що з одного моль соляної кислоти утворюється 1 моль хлориду калію, т. Е.
n KCl = n HCl = 0,08 моль.
4. Обчислимо масу хлориду калію:
m KCl = n KCl · М KCl = 0,08 моль · 74,5 г / моль = 5,96 г, де М KCl = М K + М Cl = 39 + 35,5 = 74,5 г / моль.
Відповідь: m KCl = 5,96 м