Дробное осаждение. Перевод одних малорастворимых соединений в другие

Нередко прибавляемый реагент образует малорастворимое соединение не с одним, а с двумя или несколькими ионами, находящимися в растворе. Используя правило произведения растворимости, можно понять, как происходит осаждение ионов в подобных случаях.

Допустим, что в растворе одновременно присутствуют катионы Ca²⁺ и Ba²⁺, их концентрации равны 10^-1 моль/л. При постепенном прибавлении к этой смеси раствора оксалата аммония (NH₄)₂C₂O₄ возможно течение двух реакций:

Первым выпадает в осадок то соединение, для которого раньше будет достигнута (и превышена) величина произведения растворимости.

Исходя из значений K_S, можно вычислить, какие концентрации иона C₂O^2-₄ необходимы для начала осаждения оксалата кальция и бария:

Из приведенных расчетов видно, что для осаждения оксалата кальция требуется значительно меньшая концентрация оксалат-иона (2,6 10 -8 моль/л), чем для оксалата бария (1,6.10 -6 моль/л).

Следовательно, из смеси будет первым осаждаться оксалат кальция, для которого произведение растворимости достигается раньше.

Таким образом, осаждение ионов из их смеси происходит в той последовательности, в какой достигаются произведения растворимости малорастворимых электролитов, образующихся при действии того или иного реактива. Такое последовательное осаждение называется фракционированным (или дробным).

Последовательность выпадения осадков зависит не только от величины KS, но и от концентрации соответствующих ионов в растворе. Например, увеличив концентрацию ионов Вa2+ в 100 раз и больше по отношению к концентрации ионов Ca²⁺, удается вызвать обратную последовательность осаждения оксалатов бария и кальция, т. е. первым выпадает осадок BaC₂O₄.

Дробное осаждение используют достаточно часто в качественном химическом анализе, осадочной хроматографии и т. д.

Превращение одних малорастворимых соединений в другие

В аналитической химии часто приходится иметь дело с реакциями, в которых одно малорастворимое соединение переводят в другое, еще менее растворимое в данных условиях. Например, осадок SrSO₄ (K_S = 3,2 · 10 ^-7) легко превращается в SrCO₃ (K_S = 1,1. 10 ^-10) при действии избытка раствора Na²CO³ на осадок SrSO₄.

Это имеет большое практическое значение, т. к. SrSO₄ не растворяется в кислотах, а SrCO₃ – растворим. Поэтому, чтобы перевести SrSO₄ в раствор, его сначала превращают в карбонат, а затем растворяют в кислотах.

Если сравнить произведения растворимости BaSO₄ (K_S = 1,1 · 10^-10) и BaCO³ (K_S = 5,1 · 10^-9), может показаться, что перевести сульфат бария в карбонат нельзя. Однако это не так. Осадок BaCO₃ образуется всегда, когда произведение растворимости его окажется превышенным, т. е.

Превращение BaSO₄ в BaCO₃ должно происходить при условии

т. е.

Таким образом, чтобы превращение BaSO₄ в BaCO₃ происходило, надо, чтобы [CO^2-₃ ] в растворе превышала [SO^<2-/sup>₄^{] более, чем в 50 раз.}

На практике для более полного перевода осадка осуществляют многократное действие свежей порцией раствора Na₂CO₃ на осадок, сливая при этом жидкость с осадка.

Процессы превращения одних малорастворимых соединений в другие могут быть с успехом использованы для разделения ионов, особенно при их дробном обнаружении.

---

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 34; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!