ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование осадков. Влияние различных факторов на полноту осаждения из "Курс качественного химического полумикроанализа 1962" Выше было показано, что правило произведения растворимости позволяет предвидеть влияние одноименных ионов на растворимость осадков. [c.153] Особенно полезно применять это правило в тех случаях, когда соответствующий осадок образуется или растворяется в результате химической реакции. [c.153] Положим, например, что мы смешиваем раствор соли свинца с любым растворимым хлоридом, например Na l. При этом ионы РЬ++ встретятся с ионами СГ и станет возможным образование осадка Pb lg. Однако будет ли осаждение хлорида свинца происходить в действительности, зависит от того, окажется ли раствор пересыщенным относительно этой соли. Пересыщенным же он окажется только в том случае, если ионное произведение [РЬ ]-[С1 превысит величину ПРрьог, равную 2,4-10 (при 25°). Следовательно, можно предвидеть теоретически, будет или не будет выпадать рассматриваемая соль при заданных условиях осаждения. Сказанное иллюстрируется числовыми примерами. [c.154] Так как полученная величина меньше величины произведения растворимости Pb Ia (2,4-10- ) при данной температуре (25°), то раствор окажется ненасыщенным относительно этой соли и осадок РЬСЬ не выпадет. [c.154] Полученная величина сильно превышает величину произведения растворимости Pb Ia (2,4-10 ). Поэтому раствор окажется пересыщенным относительно РЬСЬ и некоторое количество соли выделится в осадок. [c.154] Найденные результаты в полной мере оправдываются на опыте-Если смешать равные объемы 0,1 М. растворов нитрата свинца и хлорида натрия, то осадок хлорида свинца не выпадет. Наоборот, если тот же опыт повторить, заменив 0,1 М. раствор хлорида натрия 1 М. раствором, то (при взбалтывании) получится обиль- ный белый осадок Pb Ig. Из этих опытов ясно, какое большое значение имеет при реакциях осаждения концентрация осаждающего реактива (в данно ч случае Na l). Чем она больше, тем большей оказывается обычно и чувствительность реакции. [c.154] Обобщая все сказанное, можно сделать следующий вывод осадок любого труднорастворимого электролита выпадает лищь в том случае, если произведение концентраций его ионов (тонное произведение ) в растворе превысит величину его произведения растворимости при данной температуре. [c.154] однако, иметь в виду, что осаждение может начаться не сразу после смешения соответствующих растворов (образование пересыщенного раствора), а спустя более или менее продолжительное время. Как известно, потирание стеклянной палочкой, встряхивание и тому подобные механические воздействия ускоряют выпадение осадка. Еще лучше действует введение в раствор кристаллика осаждаемого соединения ( затравка ). [c.155] Начавшись, осаждение продолжается до тех пор, пока ионное произведение, постепенно уменьшаясь, не сделается равным произведению растворимости осадка. Как только это произойдет, между осадком и раствором установится равновесие и дальнейшее осаждение прекратится. [c.155] Поскольку совершенно нерастворимых в воде веществ не существует, величина произведения растворимости никогда не равна нулю. Так, из табл. W (стр. 568) видно, что даже весьма трудно растворимые соединения, например сульфиды тяжелых металлов, имеют хотя и чрезвычайно малые, но все же измеримые величины произведений растворимости. Отсюда следует, что, строго говоря, ни одно осаждение не может быть совершенно полным. Всегда часть осаждаемых ионов, соответствующая величине произведения растворимости, остается в растворе. Иногда эта часть настолько мала, что никаки.м дальнейшим операциям помешать не может. В таком случае осаждение можно назвать практически полным. Нередко, однако, бывает, что осаждение нельзя назвать полным даже и практически. Тогда аналитику приходится принимать меры к тому, чтобы сделать осаждение практически полным. [c.155] Вопрос о полноте осаждения имеет для аналитической химии исключительно важное значение, так как только при практически полном осаждении мы достигаем той цели, i которую преследует всякое разделение ионов при анализе, именно—устранения мешающего действия удаляемых ионов при последующих операциях. Учитывая это, остановимся подробнее на факторах, от которых зависит полнота осаждения. [c.155] Из сопоставления приведенных цифр ясно, что наиболее растворимым соединением является хлорид, а наименее растворимым—сульфид свинца. Следовательно, в виде PbS свинец может быть осажден наиболее, а в виде Pb lg—наименее полно. В справедливости последнего заключения легко убедиться на опыте. Для этого смешаем в большой пробирке или колбе 10 мл 1 н. раствора РЬ(ЫОз)2 с 10—11 мл 1 н. раствора Na l и после энергичного взбалтывания отфильтруем выпавший осадок Pb lg. Испытав фильтрат на полноту осаждения (прибавлением к нему нескольких капель Na l), поделим его на 2 части. К одной из них прибавим немного раствора (NH4),S, а к другой—раствора NagSO . В первом случае выпадает черный осадок РЬЗ, а во втором—белый осадок Pb.SO4, образующийся обычно лишь после взбалтывания (выделение из пересыщенного раствора). [c.156] Описанные выше опыты наглядно показывают различную степень полноты осаждения, достигаемую при переведении данного иона в труднорастворимые соединения с различными величинами произведения растворимости. Следует, однако, помнить, что более показательной величиной в данном случае является не произведение растворимости, а растворимость осадка, выраженная в молях в литре. Действительно, на стр. 147 указывалось, что растворимость Ag (1,25-10 М) меньше, чем растворимость Agg rO (1,3-10 М), хотя величина произведения растворимости хлорида серебра (1,56-10 ) больше, чем хромата серебра (9-10 ). В соответствии с меньшей растворимостью хлорида серебра ион Ag при прочих равных условиях осаждается полнее в виде Ag l. чем в виде Agg rO . [c.156] Но и в тех случаях, когда нет оснований опасаться образования кислых солей, комплексных соединений, амфотерности осадка (при осаждении гидроокисей), есть все же причина, делающая нецелесообразным применение слишком большого избытка осадителя при разделениях ионов. Эта причина заключается в том, что наряду с понижением растворимости осадка вследствие увеличения концентрации осаждающего иона избыток осадителя в то же время повышает растворимость вследствие усиления солевого эффекта. При небольших избытках осадителя первое влияние сказывается сильнее, чем второе, и растворимость осадка понижается. Однако при применении слишком большого избытка осадителя (особенно если он образует многозарядные ионы) может происходить обратное явление, а именно повышение растворимости осадка вместо ее понижения. Вследствие указанных причин на практике никогда не употребляют более чем полуторный избыток осадителя, иногда же его берут еще меньше. [c.157] Рассмотрим подробнее влияние этого фактора при осаждении труднорастворимых гидроокисей, а также солей слабых и сильных кислот. [c.158] Осаждение труднорастворимых гидроокисей металлов. В этом случае осаждающим ионом является ион 0Н , концентрация которого тем больше, чем выше величина pH раствора. Но от концентрации ионов ОН зависит, выпадет ли осадок гидроокиси и будет ли ее осаждение практически полным. Ясно, что чем более гидроокись растворима, тем большая концентрация ионов ОН необходима для превышения ее произведения растворимости, т. е. тем большая величина pH потребуется для начала ее осаждения. [c.158] осаждение гидроокиси магния из 0,01 М раствора его соли начинается при рН=9,3. [c.158] Полным осаждение какого-либо иона -можно считать тогда, когда концентрация его в растворе понижается до 10 —10 г-ион л. [c.158] Если подобное вычисление сделать для гораздо менее растворимого соединения—гидроокиси железа Ре(ОН)з (ПР=3,8-10 ), то мы найдем, что осаждение ее из 0,01 М. раствора соли железа (III) начинается уже при рН=2,2 и становится практически полным при pH 3,5. [c.159] Вернуться к основной статье