Çözünürlük çarpımı niş. Çözünürlük ürünü

Tanım

AgCl gibi az çözünen bir tuzu bir behere koyalım ve çökeltiye damıtılmış su ekleyelim. Bu durumda Ag + ve Cl - iyonları çevredeki su dipolleri tarafından çekilerek yavaş yavaş kristallerden koparak çözeltiye geçer. Ag + ve Cl - iyonları çözelti içinde çarpışarak AgCl moleküllerini oluşturur ve kristallerin yüzeyinde biriktirilir. Böylece sistemde birbirine zıt iki süreç meydana gelir ve bu da, çökeldikçe birim zaman başına çok sayıda Ag + ve Cl - iyonu çözeltiye geçtiğinde dinamik dengeye yol açar. Ag + ve Cl - iyonlarının çözeltide birikmesi durur, ortaya çıkar doymuş Çözelti. Bu nedenle, az çözünen bir tuzun çökeltisinin, bu tuzun doymuş bir çözeltisi ile temas halinde olduğu bir sistemi ele alacağız. Bu durumda birbirine zıt iki süreç gerçekleşir:

1) İyonların çökeltiden çözeltiye geçişi. Bu sürecin hızı sabit bir sıcaklıkta sabit kabul edilebilir: V 1 = K 1 ;
2) İyonların çözeltiden çökeltilmesi. Bu V2 işleminin hızı Ag + ve Cl - iyonlarının konsantrasyonuna bağlıdır. Kitle eylemi yasasına göre:

Sistem dengede olduğundan

V1 = V2
k2 = k1

• = k 2 / k 1 = sabit (T = sabit için)

Böylece, sabit sıcaklıkta, az çözünen bir elektrolitin doymuş çözeltisindeki iyon konsantrasyonlarının ürünü sabittir değer . Bu değere çözünürlük çarpımı (PR) adı verilir.

Verilen örnekte PRAgCl = . . Elektrolitin iki veya daha fazla özdeş iyon içerdiği durumlarda, çözünürlük çarpımı hesaplanırken bu iyonların konsantrasyonu uygun güce yükseltilmelidir.
Örneğin, PRAG 2 S = 2

• ; PRPbI2 = 2

Genel durumda, A m B n elektrolitinin çözünürlük çarpımının ifadesi
PRA m B n = [A] m [B] n .
Farklı maddeler için çözünürlük ürününün değerleri farklıdır.
Örneğin, PRCaCO 3 \u003d 4,8

• 10-9; PRAgCl \u003d 1,56 10 -10.

Belirli bir t°'de bileşiğin çözünürlüğü bilindiğinden PR'nin hesaplanması kolaydır.

örnek 1
CaCO3'ün çözünürlüğü 0,0069 veya 6,9'dur

• 10 -3 g/l. PRCaCO3'ü bulun.

Çözüm
Çözünürlüğü mol cinsinden ifade ederiz:
SCaCO3 = (6,9

· 10 -3 ) / 100,09 = 6,9. 10 -5 mol/l

MCaCO3
Her CaCO 3 molekülü çözündüğünde bir Ca 2+ ve CO 3 2- iyonu verdiğinden, bu durumda
\u003d [CO 3 2-] \u003d 6,9

• 10 -5 mol/l,

dolayısıyla PRCaCO3 = = 6,9 10 -5 6,9 10 -5 = 4,8 10 -9

PR değeri bilindiğinde, bir maddenin çözünürlüğü mol/l veya g/l cinsinden hesaplanabilir.

Örnek 2
Çözünürlük ürünü PRPbSO 4 = 2,2

• 10 -8 g/l.

PbSO 4'ün çözünürlüğü nedir?

Çözüm
PbS04'ün X mol / l'ye kadar çözünürlüğünü belirtiyoruz. Çözeltiye girdikten sonra X mol PbS04, X Pb2+ iyonlarını ve X SO42- iyonlarını verecektir, yani:

X
PRPbSO4 = =

• < ПРAgCl - ненасыщенный раствор

• = PRAGCI - doymuş çözelti

• > PRAGCl - aşırı doymuş çözelti

Az çözünen bir elektrolitin iyon konsantrasyonlarının ürünü, belirli bir sıcaklıkta çözünürlük ürününün değerini aştığında bir çökelti oluşur.İyon ürünü PR değerine eşit olduğunda yağış durur. Karışık çözeltilerin hacmini ve konsantrasyonunu bilerek, ortaya çıkan tuzun çöküp çökmeyeceğini hesaplamak mümkündür.

Örnek 3
Eşit hacimlerde 0,2 M Pb(NO3)2 ve NaCl çözeltileri karıştırıldığında çökelti oluşur mu?
PRPbCl 2

• 10 -4 .

Çözüm
Karıştırıldığında çözeltinin hacmi iki katına çıkar ve maddelerin her birinin konsantrasyonu yarı yarıya azalır; 0,1 M veya 1,0 olur

• 10-1 mol/l. Pb 2+ ve Cl - konsantrasyonları aynı olacaktır. Bu nedenle, 2 = 1 10 -1 (1 10 -1) 2 = 1 10 -3 . Elde edilen değer PRPbCl2'yi (2,4 10 -4) aşıyor. Bu nedenle, PbCl2 tuzunun bir kısmı çöker. Yukarıdakilerden, çeşitli faktörlerin yağış oluşumunu etkilediği sonucuna varılabilir.

Çözeltilerin konsantrasyonunun etkisi
Yeterince büyük bir PR değerine sahip, az çözünür bir elektrolit, seyreltik çözeltilerden çökeltilemez. Örneğin, eşit hacimlerde 0,1 M Pb(NO3)2 ve NaCl çözeltileri karıştırıldığında PbCl2 çökelmeyecektir. Eşit hacimleri karıştırırken, maddelerin her birinin konsantrasyonu 0,1 / 2 = 0,05 M veya 5 olacaktır.

• 10-2 mol/l. İyonik ürün 2 \u003d 5 10 -2 (5 10 -2) 2 \u003d 12,5 10 -5. Elde edilen değer PRPbCl2'den düşüktür, dolayısıyla çökelme meydana gelmez.

Çökeltici miktarının etkisi
En eksiksiz çökeltme için fazla miktarda çökeltici kullanılır.
Örneğin, BaCO 3 tuzunu çökeltiyoruz: BaCl 2 + Na 2 CO 3 ® BaCO 3 ¯ + 2NaCl. Eşdeğer miktarda Na2C03 eklendikten sonra, konsantrasyonu PR değeriyle belirlenen Ba2+ iyonları çözeltide kalır.
Fazla miktarda çökelticinin (Na2C03) eklenmesinden kaynaklanan CO32-iyonlarının konsantrasyonundaki bir artış, çözeltideki Ba2+ iyonlarının konsantrasyonunda karşılık gelen bir azalmaya yol açacaktır, yani. bu iyonun birikmesinin tamlığını artıracaktır.

Aynı isimli iyonun etkisi
Az çözünen elektrolitlerin çözünürlüğü, benzer iyonlara sahip diğer güçlü elektrolitlerin varlığında azalır. Doymamış bir BaS04 çözeltisine yavaş yavaş bir Na2S04 çözeltisi eklenirse, başlangıçta PRBaS04'ten (1,1) daha az olan iyon ürünü

• 10 -10), yavaş yavaş PR'ye ulaşacak ve onu aşacaktır. Yağış başlayacak.

Sıcaklık etkisi
PR sabit sıcaklıkta sabit bir değerdir. Sıcaklık arttıkça PR artar; bu nedenle çökeltme en iyi şekilde soğutulmuş çözeltilerden gerçekleştirilir.

Yağışın çözünmesi

Çözünürlük çarpımı kuralı, az çözünen çökeltilerin çözeltiye aktarılması için önemlidir. BaCO3 çökeltisinin çözülmesinin gerekli olduğunu varsayalım. Bu çökelti ile temas halindeki çözelti BaCO3'e göre doymuştur.
Bu şu anlama gelir: = PRBaCO3 .

Çözeltiye bir asit eklenirse, H + iyonları çözeltide bulunan CO 3 2- iyonlarını kırılgan karbonik asit moleküllerine bağlayacaktır:
2H + + CO 3 2- ® H 2 CO 3 ® H 2 O + CO 2 -
Sonuç olarak, CO 3 2-iyonunun konsantrasyonu keskin bir şekilde azalacak, iyon ürünü PRBaCO 3 değerinden daha az olacaktır. Çözelti BaCO3'e göre doymamış olacak ve BaCO3 çökeltisinin bir kısmı çözeltiye girecektir. Yeterli miktarda asit ilavesiyle çökeltinin tamamı çözelti haline getirilebilir. Sonuç olarak, çökeltinin çözünmesi, herhangi bir nedenle, az çözünen bir elektrolitin iyon ürününün PR değerinden daha düşük hale gelmesiyle başlar. Çökeltiyi çözmek için çözeltiye, iyonları az çözünen bir elektrolitin iyonlarından biriyle hafifçe ayrışmış bir bileşik oluşturabilen bir elektrolit eklenir. Bu, asitlerde az çözünen hidroksitlerin çözünmesini açıklar.

Fe(OH)3 + 3HCl® FeCl3 + 3H20
OH - iyonları hafifçe ayrışmış H20 moleküllerine bağlanır.

Masa. Çözünürlük çarpımı (SP) ve az çözünen bazı maddelerin 25°C'deki çözünürlüğü

Formül	çözünürlük	PR mol/l
AgBr	7,94 . 10 -7	6,3 . 10 -13
AgCl	1,25 . 10 -5	1,56 . 10 -10
AgI	1,23 . 10 -8	1,5 . 10 -16
Ag2CrO4	1,0 . 10 -4	4,05 . 10 -12
BaSO4	7,94 . 10 -7	6,3 . 10 -13
CaCO3	6,9 . 10 -5	4,8 . 10 -9
PbCl2	1,02 . 10 -2	1,7 . 10 -5
PbSO4	1,5 . 10 -4	2,2 . 10 -8

ZOR ÇÖZÜNEN ELEKTROLİTLER

Kütle etkisi yasası, az çözünen bir elektrolitin (tuz, baz, asit) kristallerinden ve doymuş bir çözelti içindeki iyonlarından oluşan heterojen bir denge sistemine uygulanabilir. CaS04 gibi zor çözünen bir maddenin doymuş çözeltisinde gözlemlenen dengeyi düşünün. Bu sistemde çökelti, bu maddenin doymuş çözeltisi ile dengededir:

СaSO 4 Ca 2+ + SO 4 2–

çökelti çözümü

Belirlenen heterojen iyonik denge altında, tekrar çökeltiye döndükleri için birim zaman başına çok sayıda iyon çözeltiye geçer (ihmal edilebilir çözünürlük nedeniyle, çözeltideki elektrolitin iyonizasyon derecesinin 1 olduğunu varsayarız). Çökelti çözünme prosesi için denge sabiti aşağıdaki gibidir:

dolayısıyla, K∙ TV = ∙

Bir katının konsantrasyonu sabit bir değerdir:

TV = sabit.

Bunu hesaba katarak, iki sabit değerin ürünü olarak K∙ TV aynı zamanda belirli bir maddenin sabit bir özelliği olan sabit bir değer olarak da düşünülebilir. Bu sabite çözünürlük çarpımı denir. PR ile gösterilir:

Doymuş bir kalsiyum sülfat çözeltisi için 25°C'deki çözünürlük ürününün 3,72∙10-5 g-iyon2/l2 olduğu bulundu.

Çözünürlük çarpımı elektrolitlerin çözünürlüğünü karakterize eder. İkili elektrolitler için çözünürlük sayısal olarak eşittir

S = √PR.

Genel durumda, az çözünen bir elektrolitin A n B m karmaşık bir bileşimi varsa ve ayrışması sırasında ikiden fazla iyon oluşuyorsa:

A n B m ↔ nA a + + mB b – ,

daha sonra denge sabitlerinin ifadesinde iyon konsantrasyonları stokiyometrik katsayılara eşit güçlerde yazılır. N Ve M.

PR \u003d n [B b - ] m

Buradan, Az çözünür bir elektrolitin doymuş sulu çözeltisi için, belirli bir sıcaklıkta stokiyometrik katsayılara eşit güçlerdeki iyonlarının denge molar konsantrasyonlarının ürünü, çözünürlük ürünü adı verilen sabit bir değerdir.

Az çözünen tuzların çözünürlük ürünlerinin değerleri karşılaştırıldığında hangisinin daha iyi çözündüğü görülebilir (Tablo 15).

PR değerleri, nicelleştirmeye izin verdikleri için genel kimya, analitik kimya, hidrokimya, okyanus kimyası, ekoloji vb. alanlarda kullanılır:

çökelmenin oluşumu ve çözünmesi için koşullar;

PR değerinden çökeltinin oluşumu ve çözünmesinin koşulu gelir:

Eğer n [B b - ] m = PR ise çökelti çözeltiyle (doymuş çözelti) dengededir;

Eğer n [B b - ] m > PR ise çökelti çökelir (aşırı doymuş çözelti);

Eğer n [B b - ] m< ПР, то осадок растворяется (ненасыщенный раствор).

Tablo 15

Bazılarının çözünürlük çarpımı

25 ° C'de az çözünen elektrolitler

Elektrolit		Elektrolit		Elektrolit

Bu nedenle, belirli bir kimyasal reaksiyon sırasında, buna katılan iyonların konsantrasyonlarının ürünü çözünürlük ürününden daha büyük hale gelirse, az çözünen bir maddenin çökeltisi çöker. Ve tam tersi, eğer belirli bir elektrolitin doymuş çözeltisindeki iyon konsantrasyonlarının ürünü, bir veya başka bir reaksiyonun sonucu olarak bu elektrolitin iyonlarının çözünürlük ürününden daha az olursa, çökelti çözeltiye geçer.

Yukarıdakilerden, çeşitli faktörlerin yağış oluşumunu etkilediği sonucuna varılabilir.

Çözelti konsantrasyonunun etkisi. Yeterince büyük bir PR değerine sahip, az çözünür bir elektrolit, seyreltik çözeltilerden çökeltilemez.Örneğin, eşit hacimlerde 0,1 M Pb(NO3)2 ve NaCl çözeltileri karıştırıldığında PbCl2 çökelmeyecektir. Eşit hacimleri karıştırırken, maddelerin her birinin konsantrasyonu 0,1 / 2 = 0,05 M veya 5 · 10 -2 mol / l olacaktır. İyonik ürün 2 = 5 10 -2 (5 10 -2) 2 = 12,5 10 -5. Elde edilen değer PR(PbCl 2)'den küçük olduğundan yağış oluşmayacaktır.

Çökeltici miktarının etkisi. En eksiksiz çökeltme için fazla miktarda çökeltici kullanılır. Örneğin BaCO 3 tuzunu çökeltiyoruz:

BaCl2 + Na2C03 → BaCO3 ↓ + 2NaCl.

Eşdeğer miktarda Na2C03 eklendikten sonra, konsantrasyonu PR değeriyle belirlenen Ba2+ iyonları çözeltide kalır. Fazla miktarda çökelticinin (Na2C03) eklenmesinden kaynaklanan CO32-iyonlarının konsantrasyonundaki bir artış, çözeltideki Ba2+ iyonlarının konsantrasyonunda karşılık gelen bir azalmaya yol açacaktır, yani. bu iyonun birikmesinin tamlığını artıracaktır.

Aynı isimli iyonun etkisi. Az çözünen elektrolitlerin çözünürlüğü, benzer iyonlara sahip diğer güçlü elektrolitlerin varlığında azalır. Doymamış bir BaS04 çözeltisine yavaş yavaş bir Na2S04 çözeltisi eklenirse, başlangıçta PR'den (BaS04) (1.1 · 10 -10) daha az olan iyon ürünü yavaş yavaş PR'ye ulaşacak ve onu aşacaktır. Yağış başlayacak.

Bu, örneğin değerli metallerin biriktirilmesinde kullanılır. Örneğin sudaki PR AgCl =1,6×10 -10. AgCl üzerinden böyle bir çözeltideki gümüş konsantrasyonu şu şekilde olacaktır:

Çok mu yoksa az mı? Bu, film fabrikasındaki her litre yıkama sıvısıyla birlikte 1,4 miligram gümüşün döküldüğü anlamına geliyor. Suyla değil 0,1 N NaCl çözeltisiyle yıkarsak, o zaman

PR/ = 1,6×10 -9 mol/l,

onlar. çözeltide taşınan gümüş konsantrasyonu 10.000 kat azalacaktır.

Sıcaklığın etkisi. PR sabit sıcaklıkta sabit bir değerdir. Sıcaklık arttıkça PR artar; bu nedenle çökeltme en iyi şekilde soğutulmuş çözeltilerden gerçekleştirilir.

Çökeltilerin çözünmesi.Çözünürlük çarpımı kuralı, az çözünen çökeltilerin çözeltiye aktarılması için önemlidir. BaCO3 çökeltisinin çözülmesinin gerekli olduğunu varsayalım. Bu çökelti ile temas halindeki çözelti BaCO3'e göre doymuştur. Bu şu anlama gelir:

= PR (BaCO3).

Çözeltiye bir asit eklenirse, H + iyonları çözeltide bulunan CO 3 2- iyonlarını kırılgan karbonik asit moleküllerine bağlayacaktır:

2H + + C03 2- → H2C03

Sonuç olarak, CO 3 2- iyonunun konsantrasyonu keskin bir şekilde azalacak, iyon ürünü PR değerinden (BaCO 3) daha az olacaktır. Çözelti BaCO3'e göre doymamış olacak ve BaCO3 çökeltisinin bir kısmı çözeltiye girecektir. Yeterli miktarda asit ilavesiyle çökeltinin tamamı çözelti haline getirilebilir. Sonuç olarak, çökeltinin çözünmesi, herhangi bir nedenle, az çözünen bir elektrolitin iyon ürününün PR değerinden daha düşük hale gelmesiyle başlar. Çökeltiyi çözmek için çözeltiye, iyonları az çözünen bir elektrolitin iyonlarından biriyle hafifçe ayrışmış bir bileşik oluşturabilen bir elektrolit eklenir. Bu, asitlerde az çözünen hidroksitlerin çözünmesini açıklar.

Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H20

OH‾ iyonları hafifçe ayrışmış H20 moleküllerine bağlanır.

PR'yi bilerek, neden bazı maddelerin çözündüğünü, diğerlerinin ise çözülmediğini açıklamak mümkündür. Tersine, neden bazı maddelerin çökeldiğini, diğerlerinin ise çökemediğini açıklamak kolaydır.

Örneğin FeS hidroklorik asitte çözünür, ancak CuS çözünmez:

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S

PR (FeS) = 3,7 · 10 -19, PR (CuS) = 8,5 · 10 -45 değerleri.Bundan, doymuş bir çözeltide bakır sülfür durumunda çok az sayıda S 2– iyonunun olduğu ve H molekülleri 2 S oluşmayacak ve bu nedenle doymuş bir bakır sülfür çözeltisindeki denge bozulmayacaktır. Çökelti çözülmeyecektir. Demir (II) sülfür durumunda sülfür iyonları H2S moleküllerini oluşturmaya yeterlidir ve denge sağa kayar. Demir(II) sülfür çökeltisi çözünür.

Başka bir örnek: FeS, H 2 S ile çözeltiden çökelmez ve bir (NH 4) 2 S çözeltisi ile çöker:

FeCl2 + H2S ≠

FeCl2 + (NH4)2S \u003d FeS ↓ + 2NH4Cl

Hidrosülfürik asit zayıftır (K 2 = 1 10 -14). Dolayısıyla bu koşulu yerine getirmeye yetecek kadar S 2- iyonu yoktur.

> halkla ilişkiler,

ve hiçbir kalıntı yok.

Amonyum sülfür güçlü bir elektrolittir ve sülfür iyonları yukarıdaki koşulu yerine getirmek için yeterlidir. Bu da yağışa yol açıyor.

Çözünürlük ürünü, iyonları çözeltilerden çökeltme yoluyla seçici olarak ayırmak için kullanılabilir.

Örneğin yağışları düşünün Konsantre Na2S04 çözeltisi kullanılarak 0,010 mol/l BaCl2 ve 0,020 mol/l SrCl2 içeren bir çözeltiden Ba 2+ ve Sr 2+ iyonları.

Baryum ve stronsiyum sülfatların PR'si ilişkilerle belirlenir.

PR = = 1,5 10 -9;

PR \u003d 7,6 10 -7.

Bu nedenle, 0,010 mol/l Ba 2+ iyonu varlığında baryum sülfatın çökelmesi, SO 4 2- iyonlarının konsantrasyonu bu değere ulaşana kadar meydana gelmeyecektir.

1,5 10 -9 / 0,010 \u003d 1,5 10 -7 mol / l.

Stronsiyum sülfatın çökelmesi, eşit bir sülfat iyonu konsantrasyonunda başlayacaktır.

7,6 10 -7 / 0,020 = 3,8 10 -5 mol / l.

Bu nedenle önce baryum iyonları çökelmeye başlayacaktır. Sülfat iyonlarının konsantrasyonu 3,8·10-5 mol/l'ye ulaştığında stronsiyum sülfatın çökelmesi başlayacaktır. O zamana kadar çözüm kalır

1,5 10 -9 / 3,8 10 -5 \u003d 3,9 10 -5 mol / l.

Bu, baryum iyonlarının başlangıçtaki miktarının yalnızca %0,39'una tekabül edecektir. Baryum iyonlarının geri kalan %99,6'sı, stronsiyum sülfat çökelmeye başlamadan önce çökecektir.

Sayfa 1

AKTİVİTE #

Ders: Heterojen dengeler. Çözünürlük sabiti.

Konuyu incelemek için motivasyon. Biyolojik sıvı ortamlarda homojen değil, heterojen dengeler hakimdir. Bu dengelerin ve bunların değişim yönlerinin incelenmesi, vücutta az çözünen maddelerin oluşum ve çözünme modellerini anlamak için büyük pratik öneme sahiptir.

Biyolojik evrimi inceleyen bilim adamları, doğal bileşiklerin sudaki farklı çözünürlüklerinin, canlı organizmalardaki içerikleri üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğuna inanmaktadır. Bileşiklerin sudaki çözünürlüğü ile bazı elementlerin iyonlarının toksik etkisi arasında yakın bir ilişki vardır. Örneğin, az çözünen APO 4 oluşumu nedeniyle Al 3+ iyonlarının vücuda girmesi raşitizme yol açar.

Farmasötiklerin kantitatif analizinde yaygın olarak kullanılan çökeltme yönteminin temelini çökeltme reaksiyonları oluşturur. Çökeltme yöntemi idrar, mide suyu ve kandaki klorürlerin klinik analizinde kullanılır; sıhhi ve hijyenik analizlerde - içme suyunun analizinde.

Hedef: Az çözünen elektrolitlerin doymuş çözeltilerinde heterojen dengeyi incelemek.

Çalışma hedefleri:

1. Az çözünen elektrolitlerin doymuş çözeltilerinde çözünürlük sabitini hesaplama becerisini kazanmak.

2. Elektrolitin çözünürlük sabitinin değerine göre elektrolitin çözünürlüğünü hesaplama becerisini kazanır.

3. Yağışın oluşumunu ve çözünmesini tahmin etme becerisi kazanır.

Ders süresi- 165 dakika (135 çalışma süresi ve 30 dakika ara).

Dersin yeri- eğitim çalıştayı (Genel Kimya Bölümü)

Ders dışı zamanlarda öğrencinin bağımsız çalışmasına yönelik görevler (bireysel çalışma).

A. Kontrol soruları

1. Az çözünen elektrolitlerin doymuş çözeltilerinde heterojen denge.

2. Çözünürlük sabiti.

3. Çökeltilerin oluşma ve çözünme koşulları. Aynı isimdeki iyonların az çözünen bir elektrolitin çözünürlüğü üzerindeki etkisi.

1. Genel kimya. Biyofiziksel kimya. Biyojenik elementlerin kimyası: Üniversiteler için bir ders kitabı / Yu.A. Ershov, V.A. Popkov, A.S. Berland ve diğerleri - 2. baskı. - M.: VSh, 2000.

2. Genel kimya çalıştayı. Biyofiziksel kimya. Biyojenik elementlerin kimyası / ed. V.A. Popkova, A.V. Babkova - M.: VSh, 2006.

3. Puzakov S.A., Popkov V.A., Filippova A.A. Genel kimyada görev ve alıştırmaların toplanması. - M.: VSh, 2007.

4. Genel ve Biyoorganik Kimya Çalıştayı / ed. Popkova V.A. - 3. baskı-M.: yayın merkezi "Akademi", 2008.-240'lar

B. Öğretim materyali.

Az çözünen elektrolitlerin doymuş çözeltilerinde, bu elektrolitlerin iyon konsantrasyonunun stokiyometrik katsayılarının gücüne yükseltilen ürünü, belirli bir sıcaklıkta sabit bir değerdir ve çözünürlük sabiti (Ks) olarak adlandırılır.

Ks değerine dayanarak elektrolit çökeltilerinin oluşumunu ve çözünmesini tahmin etmek mümkündür:

1. 
   Bir elektrolit, çözeltideki iyon konsantrasyonlarının çarpımı Ks'den büyük olduğunda çöker.
2. 
   Çözeltideki elektrolit iyon konsantrasyonlarının çarpımı bu elektrolitin Ks değerinden az olduğunda elektrolit çökeltisi çözünür.

D. Öğrenme görevleri

Not. Bir elektrolitin çözünürlüğü mol/L cinsinden ifade edilirse bu, elektrolitin molar konsantrasyonudur.

Görev 1 BaF2'nin 18°C'de suda çözünürlüğü 7,5·10-3 mol/L'dir. Bu sıcaklıkta BaF 2'nin çözünürlük sabitini hesaplayın.

Verilen: Çözüm.

C (Ba F 2) \u003d 7,5 10 -3 mol / l 1. BaF 2 ⇄ Ba 2+ + 2F -

Ks-? Ks (BaF 2) \u003d [Ва 2+] 2

1. 
   1 mol BaF2'nin ayrışması sırasında 1 mol Ba2+ iyonu ve 2 mol F iyonu oluşur;

[Ba2+] = 7,5 10-3 mol/l; \u003d 2 7,5 10 -3 \u003d 1,5 10 -2 mol / l.

1. 
   BaF2 çözünürlük sabiti:

Ks (BaF 2) \u003d 7,5 10 -3 (1,5 10 -2) 2 \u003d 16,875 10 -7 \u003d 1,69 10 -6
Cevap: Ks (BaF 2) = 1,69 10 -6
Görev numarası 2. Manganez sülfit MnS'nin 25°C'deki çözünürlük sabiti 2,5 x 10-10'dur. Bu sıcaklıkta manganez sülfürün sudaki çözünürlüğünü (mol/l cinsinden) hesaplayın.

Verilen: Çözüm.

Ks (MnS) \u003d 2,5 10 -10 1. MnS ⇄ Mn 2+ + S 2-

C(MnS)-? Ks(MnS) = ·

1. 
   1 mol MnS'nin ayrışması üzerine 1 mol Mn 2+ ve S 2- iyonları oluşur, bu nedenle Mn 2+ ve S 2- iyonlarının konsantrasyonları MnS konsantrasyonuna (mol/l cinsinden çözünürlük) eşittir elektrolit. X aracılığıyla Mn 2+ ve S 2- iyonlarının konsantrasyonlarını göstererek şunu elde ederiz:

Ks (MnS) \u003d X X \u003d X 2, dolayısıyla X \u003d

X =

Cevap: Manganez sülfürün 25 ° C'de sudaki çözünürlüğü 1,58 · 10 -5 mol / l'dir.
Görev numarası 3. Ks(CdS) = 7,1 10-28. Aynı hacimde 0,01 N sodyum sülfür Na2S çözeltisi, 1 litre 0,1 N kadmiyum nitrat Cd (NO3)2 çözeltisine eklenirse, bir kadmiyum sülfür CdS çökeltisi çöker mi? Başlangıçtaki elektrolitlerin ayrışma derecesi birliğe eşit alınır.

Verilen: Çözüm:

Ks (CdS) \u003d 7,1 10 -28 1. CdS⇄ Cd 2+ + S 2-

V (Cd (NO 3) 2) \u003d V (Na 2 S) \u003d 1 l CdS çökeltisi oluşursa [ S 2- ]> Ks (CdS)

C f eşdeğeri (Cd (NO 3) 2) = 0,1 mol / l 2. Cd (NO 3) 2 ⇄ Cd 2+ + 2NO 3 -

C f eşdeğeri (Na 2 S) \u003d 0,01 mol / l C (Cd 2+) \u003d C (Cd (NO 3) 2)

α(Cd(HAYIR 3 ) 2 ) = α(Na 2 S) = 1 C (Cd (NO 3) 2) \u003d ½ C f eşdeğeri (Cd (NO 3) 2)

CdS- çökelir mi? C (Cd (NO 3) 2) \u003d ½ 0,1 \u003d 0,05 mol / l

C (Cd 2+) \u003d 0,05 mol / l (çözeltileri karıştırmadan önce)

3. Na 2 S⇄ 2Na + + S 2-

C(S2-) = C(Na2S); C(Na 2 S) = ½ C f eşdeğeri (Na 2 S)

C (Na2S) \u003d ½ 0,01 \u003d 0,005 mol / l; C(S 2-) = 0,005 mol/l (çözeltileri karıştırmadan önce).

4. 1 l Cd (NO 3) 2 ve 1 l Na2S karıştırıldıktan sonra çözeltinin hacmi iki katına çıktı ve birim hacim başına iyon konsantrasyonu yarı yarıya azalacak ve eşit hale gelecektir:

C (Cd 2+) \u003d 0,05: 2 \u003d 0,025 mol / l \u003d 2,5 10 -2 mol / l

C(S 2-) \u003d 0,005: 2 \u003d 0,0025 mol / l \u003d 2,5 10 -3 mol / l

5. [S 2-] = 2,5 10 -2 2,5 10 -3 = 6,25 10 -5

6. [ S 2- ]> Ks (CdS)

6,25 10 -5 > 7,1 10 -28 dolayısıyla CdS çökelecektir

D. Bağımsız çözüme yönelik görevler.

Sorun 1. Oda sıcaklığında doyurulmuş 3 l kurşun (II) sülfat PbS04 çözeltisinde 0,132 g tuz bulunur. Ks(PbS04)'ü hesaplayın. (Cevap: 2.1 10 -8).

Görev 2 . Gümüş iyodür AgI'nin 25°C'de çözünürlük sabiti 1,5·10-16 . Bu sıcaklıkta AgI'nin sudaki çözünürlüğünü (mol/l cinsinden) hesaplayın. (Cevap: AgI'nin çözünürlüğü 1,22·10-8 mol/l'dir).
3. Eşit hacimlerde 0,05 N AgNO 3 ve K 2 Cr 2 O 7 çözeltilerini karıştırırken gümüş bikromat Ag 2 Cr 2 O 7 çökelecek mi? Ks (Ag 2 Cr 2 O 7) \u003d 2 10 -7 (25 ° C). AgNO 3 ve K 2 Cr 2 O 7'nin ayrışma derecesi bire eşit alınır. (Cevap: Ag 2 Cr 2 O 7 çökecektir).

Sayfa 1

6. Çözünürlük sabiti. Çözünürlük.

Bir çözelti ve bir çökeltiden oluşan bir sistemde iki süreç vardır: çökeltinin çözünmesi ve çökelme. Bu iki sürecin hızlarının eşitliği denge koşuludur.

Doymuş bir çözelti, çökelti ile dengede olan bir çözeltidir.

Çökelti ile çözelti arasındaki dengeye kütle etki yasasını uygulayalım.

AgCl(katı) Ag + + Cl -

= const olduğundan elimizde:

K = K SAgCl = Genel olarak elimizde:

A m B n (katı) mA + n + nB -m ve K S (A m B n) = m  n .

Çözünürlük sabiti K S (veya çözünürlük ürünü PR) - az çözünen bir elektrolitin doymuş çözeltisindeki iyon konsantrasyonlarının ürünü - sabit bir değerdir ve yalnızca sıcaklığa bağlıdır.

Bir dizi tuz için K S değerlerine örnekler:

K S (AgCl) \u003d 1,610 -10

K S (Ag 2 CrO 4) \u003d 1,110 -12

K S (Ag 2 S) \u003d 610 -50.

çözünürlük Az çözünen maddeler litre başına mol olarak ifade edilebilir. S değerine bağlı olarak maddeler az çözünen - s'ye bölünebilir.< 10 -4 моль/л, среднерастворимые - 10 -4 моль/л  s  10 -2 моль/л и хорошо растворимые s >10-2 mol/l.

Bileşiklerin çözünürlüğü onların çözünürlük sabiti ile ilgilidir. AgCl için elimizde:

AgCl(katı) Ag + + Cl -

Çözünürlük s - çözeltideki AgCl'nin molar konsantrasyonu:

s = = m/(MV) = s = = .

Dolayısıyla K S AgCl =  = s 2 ve s=
.

Genel olarak A m B n için elimizde: A m B n (katı) mA +n + nB -m

K S (A m B n) = m  n = (ms) m (ns) n = m m n n s m+n .

Örnek. AgCl (KS = 1.610 -10) ve Ag 2 CrO 4'ün (KS = 1.210 -12) çözünürlüğünü bulun.

Çözüm. AgCl Ag++ Cl-,

K S \u003d s 2, s \u003d
\u003d 1,3410 -5 mol / l.

Ag 2 CrO 4 2Ag + + CrO 4 2-

K S = (2s) 2 s = 4s 3 , s =
\u003d 6,510 -5 mol / l.

Çözünürlük genellikle daha düşük olmasına rağmen, bu durumda farklı s(AgCl) türlerindeki bileşikler için K S ne kadar düşük olursa< s(Ag 2 CrO 4), хотя K S (AgCl) >KS (Ag2CrO4).

Yağış ve çözünme durumu

Çökelti ile çözelti (doymuş bir çözelti) arasındaki denge için AgCl durumunda elimizde:

AgCl Ag + + Cl -  = K S .

Yağış koşulu şu şekilde yazılır:  > K S

Çökelme sırasında iyon konsantrasyonları denge sağlanana kadar azalır.

Bir çökeltinin çözünmesi veya doymuş bir çözeltinin varlığı koşulu şu şekilde yazılır: < K S .

Çökeltinin çözünmesi sırasında iyon konsantrasyonu denge sağlanana kadar artar.

Ortak iyon etkisi

Ortak bir iyonun eklenmesi, az çözünen bileşiklerin çözünürlüğünü azaltır.

Örnek. AgCl'nin 0,1 M NaCl çözeltisindeki çözünürlüğünü bulun.

Çözüm. AgCl Ag + + Cl -

K S AgCl \u003d  = s  0,1 \u003d 1,610 -10, s \u003d 1,610 -9 mol / l.

AgCl'nin sudaki çözünürlüğü (yukarı bakın) 1,3410 -5 mol/l'dir, AgCl'nin 0,1M NaCl'deki çözünürlüğü 1,610 -9 mol/l'dir, yani. 10 4 kat daha az.

tuz etkisi

Bir çözeltinin iyonik kuvvetinin arttırılması, az çözünen bileşiklerin çözünürlüğünü arttırır.

Az çözünen bileşiklerin ayrışması sırasında oluşan iyon konsantrasyonları ve sonuçta ortaya çıkan çözeltilerin iyonik kuvveti küçük olduğundan, K S'de aktivitelerinden ziyade iyon konsantrasyonlarını kullanmanın mümkün olduğu ortaya çıktı. ifade. Çözeltinin yüksek iyonik gücünü belirleyen güçlü elektrolitlerin çözeltide mevcut olduğu durumlarda, ifadedeki iyonların aktivitesinin KS yerine konulması gerekir.

Çözeltinin iyonik gücünü dikkate alarak AgCl'nin 0,1 M NaCl içindeki çözünürlüğünü belirleyin

AgCl Ag + + Cl -

0,1M NaCl için  = 0,1 ve f Ag+ = f Cl - = 0,78.

K S = a Ag+ a Cl - = f Ag+ f Cl - = 0,78s0,780,1 = 1,610 -10,

s = 1,610 -9 /(0,78) 2 = 2,610 -9 M, yani çözeltinin iyonik gücü dikkate alınmadan 1,64 kat daha fazla. Tuz etkisi aynı isimli iyonun etkisinden çok daha azdır.

Örnek. Mg(OH)2'nin çözünürlüğü 0,012 g/l'dir. K S'yi bulun.

Çözüm. M (Mg (OH) 2) \u003d 58 g / mol, s \u003d 0,12 g / l / 58 g / mol \u003d

2,0710 -4 M.

Mg (OH) 2 Mg 2+ + 2OH -

K S =  2 = s(2s) 2 = 4s 3 = 4(2,0710 -4) 3 = 3,610 -11.

Örnek. K S (PbCl 2) = ise, eşit hacimde 0,1 M Pb (NO 3) 2 ve 0,1 M NaCl çözeltilerini karıştırırken PbCl 2 çöker mi?

Çözüm. Çözeltilerin karıştırılmasından sonra iyon konsantrasyonları yarı yarıya azalacaktır. elimizde: = = = 0,05M, a = 0,1 M. Çözeltinin iyonik gücünü bulun:

 = 1/2(0,052 2 + 0,11 2 + 0,051 2 + 0,051 2) = 0,2.

Aktivite katsayılarını buluyoruz: f Pb2+ = 0,24 ve f Cl - = 0,70.

PbCl 2 Pb +2 + 2Cl için sahip olmak -

K S PbCl2 = a Pb2+ a Cl - 2, çözümümüz için a Pb2+ a Cl - 2 değerini hesaplıyoruz:

a Pb2+ a Cl - 2 = f Pb2+ (f Cl -) 2 = 0.240.050.70 2 0.05 2 = 1.4710 -5, bu PR PbCl2'den (1.610 -5) küçüktür, yani çökelti oluşmaz.

7. Redoks reaksiyonları

Redoks reaksiyonları- bunlar elementlerin oksidasyon durumlarında bir değişiklikle ortaya çıkan reaksiyonlardır. Oksidasyon durumu, bir moleküldeki bir atomun tüm polar bağların iyonik olarak kabul edildiği koşullu yüküdür.

Oksidasyon elektron verme işlemidir.

İyileşmek elektron ekleme işlemidir.

Oksitleyici elektronları kabul eden ve oksidasyon durumunu düşüren bir atom, molekül veya iyondur; restore ediliyor.

İndirgen madde- bu, elektron veren ve oksidasyon durumunu artıran bir atom, molekül veya iyondur; oksitlenmiş.

Tipik indirgeyici ve oksitleyici maddeler

Geri kazanımcılar: a) metaller - iyonizasyon potansiyeli ne kadar düşük olursa, indirgeme özellikleri o kadar güçlü olur; b) tüm yörüngelerin dolu olduğu ve yalnızca elektron bağışlayabildiği düşük oksidasyon durumlarındaki (NH3, H2S, HBr, HI, vb.) elementlerin bileşikleri.

Oksitleyiciler: a) metal olmayanlar (F2, Cl2, Br2, O2, vb.) - elektron ilgisi ne kadar büyük olursa, oksitleyici özellikler o kadar güçlü olur; b) yüksek oksidasyon durumlarındaki metal iyonları (Fe 3+, Sn 4+, Mn 4+, vb.); c) tüm değerlik elektronlarının zaten verilmiş olduğu daha yüksek oksidasyon durumlarındaki elementlerin bileşikleri (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, NaBiO 3, HNO 3, H 2 SO 4 (kons.), vb.) ve sadece oksitleyici maddeler olabilir.

Ara oksidasyon durumlarındaki elementlerin bileşikleri (HNO2, H2S03, H202, vb.), ikinci reaktifin redoks özelliklerine bağlı olarak oksitleyici ve indirgeyici özellikler sergileyebilir.

H 2 SO 3 + 2H 2 S \u003d 3S + 3H 2 O

oksit. eski haline getirmek

H 2 SO 3 + Br 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HBr

eski haline getirmek oksit.

		indirgeyici madde (güçlü)
		oksitleyici madde (zayıf)
		indirgeyici madde (zayıf)
		oksitleyici (güçlü)
		indirgen madde
		indirgeyici ajan, oksitleyici ajan
		indirgeyici ajan, oksitleyici ajan
		oksitleyici

Oksitleyici maddeler elektron alarak yani indirgenerek indirgenmiş forma geçerler:

F 2 + 2e  2F -

oksit. eski haline getirmek

İndirgeyici maddeler, elektron bağışlayan, yani oksitlenen, oksitlenmiş forma geçer:

Na 0 - 1e  Na +

eski haline getirmek oksit.

Dolayısıyla hem oksitleyici maddeler hem de indirgeyici maddeler oksitlenmiş (elementin daha yüksek oksidasyon durumuna sahip) ve indirgenmiş (elementin daha düşük oksidasyon durumuna sahip) formlarda bulunur. Aynı zamanda, oksidanların oksitlenmiş formdan indirgenmiş forma geçme olasılığı daha yüksektir, indirgeyici maddeler ise indirgenmiş formdan oksitlenmiş forma geçişle karakterize edilir. Ters işlemler karakteristik değildir ve örneğin F -'nin bir indirgeyici madde ve Na +'nın bir oksitleyici madde olduğunu düşünmüyoruz.

Oksitlenmiş ve indirgenmiş formlar arasındaki denge, oksitlenmiş ve indirgenmiş formların konsantrasyonlarına, ortamın reaksiyonuna, sıcaklığa vb. bağlı olan redoks potansiyeli ile karakterize edilir. Buradan hesaplanabilir Nernst denklemi:

E = E o +

oksitlenmiş formun molar konsantrasyonu nerede;

[Geri Yükleme] indirgenmiş formun molar konsantrasyonudur;

n, yarı reaksiyona katılan elektronların sayısıdır;

E 0 - redoks potansiyelinin standart değeri; E \u003d E 0 eğer [Geri Yükle] \u003d [Tamam] \u003d 1 mol / l;

Standart elektrot potansiyelleri E 0'ın değerleri tablolarda verilmiştir ve bileşiklerin oksitleyici ve indirgeyici özelliklerini karakterize eder: E 0 değeri ne kadar pozitif olursa, oksitleyici özellikler o kadar güçlü ve E'nin değeri o kadar negatif olur 0, indirgeme özellikleri ne kadar güçlüyse.

Örneğin:

F 2 + 2e  2F - E 0 \u003d 2,87 inç - güçlü bir oksitleyici madde

Na + + 1e  Na 0 E 0 \u003d -2,71 in - güçlü bir indirgeyici ajan

(işlem her zaman indirgeme reaksiyonları için kaydedilir).

Redoks reaksiyonu iki yarı reaksiyonun (oksidasyon ve indirgeme) bir kombinasyonu olduğundan, oksitleyicinin (E 0 ok) ve indirgeyici maddenin (E 0 geri yükleme) standart elektrot potansiyelleri arasındaki farkın değeri ile karakterize edilir - elektromotor kuvvet (emf) E 0 :

E 0 \u003d E 0 tamam - E 0 geri yükleme,

emk Е 0 reaksiyonu Gibbs serbest enerjisindeki G değişimi ile ilişkilidir: G = -nFЕ 0 ve diğer taraftan G reaksiyonun denge sabiti K ile G = - denklemi ile ilişkilidir. 2.3RTlnK.

Son iki denklemden emk arasındaki ilişki izlenir. ve reaksiyonun denge sabiti:

Е = (2,3RT/nF)lnK.

emk standart dışındaki konsantrasyonlarda reaksiyonlar (yani 1 mol / l'ye eşit değil) Е şuna eşittir:

Е = Е 0 - (2,3RT/nF)lgK veya Е = Е 0 - (0,059/n)lgK.

Denge durumunda G = 0 ve dolayısıyla E =0. Buradan Е = (0,059 / n) lgK ve K = 10 n  Е / 0,059.

Kendiliğinden bir reaksiyonun ilerlemesi için şu gereksinimin karşılanması gerekir: G<0 или К>>1, bu da Е 0 >0 koşuluna karşılık gelir. Bu nedenle, belirli bir redoks reaksiyonunun olasılığını belirlemek için Е 0 değerini hesaplamak gerekir. Е 0 0 ise reaksiyon devam ediyor demektir. Е 0 0 ise reaksiyon yoktur.

örnek 1 Bir reaksiyonun olasılığını belirleyin

2FeCl3 + 2KI  2FeCl2 + 2KCl + I2

Çözüm: Oksitleyici maddenin Fe +2'ye indirgenen Fe +3 iyonu olduğunu ve indirgeyici maddenin I2'ye oksitlenen I - olduğunu bulduk. Tablodan standart elektrot potansiyellerinin değerlerini buluyoruz: E 0 (Fe +3 / Fe +2) = 0,77 V ve E 0 (I 2 / 2I -) = 0,54 V. Е 0'ı hesaplıyoruz:

Е 0 \u003d E 0 tamam - E 0 geri yükle \u003d 0,77 - 0,54 \u003d 0,23 inç 0.

Örnek 2. Bir reaksiyonun olasılığını belirleyin

2 KMnO4 + 16 HCl  2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O.

Çözüm. Oksitleyici maddenin, Mn +2'ye geçen permanganat iyonu MnO4- olduğunu ve indirgeyici maddenin, gaz halindeki klor Cl2'ye geçen klorür iyonu olduğunu bulduk. Potansiyellerini tablodan belirliyoruz: E 0 (MnO 4 - / Mn + 2) = 1,51 V ve E 0 (Cl 2 / 2Cl -) = 1,36 V. Hesaplamak

Е 0 \u003d E 0 tamam - E 0 geri yükle \u003d 1,51 - 1,36 \u003d 0,15 inç 0.

Е 0  0 olduğundan reaksiyon mümkündür.

OVR sınıflandırması

1. Moleküller arası oksidasyon-indirgeme reaksiyonları - bir oksitleyici madde ve bir indirgeyici madde, farklı maddelerin bir parçasıdır:

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

eski haline getirmek oksit.

2. Orantısızlık reaksiyonları - ara oksidasyon durumundaki bir element, bir oksitleyici madde ve bir indirgeyici maddedir:

2KOH + Cl2 \u003d KCl + KClO + H20

3HNO 2 \u003d HNO 3 + 2NO + H 2 O

Bu reaksiyonlarda klor ve N+3 oksitleyici ve indirgeyici ajanlardır.

3. Molekül içi oksidasyon-indirgeme reaksiyonları - bir oksitleyici madde ve bir indirgeyici madde bir maddenin parçasıdır:

2KClO3
2KCl + 3O2

NH 4 NO 3 N 2 O + 2H 2 O

Bu reaksiyonlarda O-2, Cl+5 ve N-3, N+5 sırasıyla indirgeyici ajanlar ve oksitleyici ajanlardır.

OVR'nin yönünün ve reaksiyon ürünlerinin doğasının, reaktanların redoks özelliklerine ve ortamın doğasına (asidik, nötr veya alkalin) bağlı olduğuna dikkat edilmelidir. Örneğin, yalnızca oksitleyici özellikler sergileyen potasyum permanganat KMnO 4, asidik ortamdan nötr ve alkali ortama geçişte çeşitli indirgeme ürünleri oluşturur ve redoks potansiyeli azalır:

pH< 7: MnO 4 - + 5e  Mn +2 (бесцветный) Е 0 = +1,51 в

pH \u003d 7: MnO 4 - + 3e  MnO 2 (kahverengi) E 0 \u003d + 0,60 inç

pH > 7: MnO 4 - + 1e  MnO 4 -2 (yeşil) E 0 = +0,56 inç

Krom (VI) bileşikleri asidik bir ortamda (E 0 \u003d +1.33 c) güçlü oksitleyici maddelerdir, Cr +3'e indirgenir ve alkali bir ortamda krom (III) bileşikleri indirgeme yeteneği gösterir (E 0 \u003d - 0.13 c), krom (VI) bileşiklerine oksitleyici.

pH  7: Cr 2 O 7 2- + 6e  2Cr +3 (mavi)

pH > 7: CrO 4 2- + 3e  3- (yeşil)

-1 ara oksidasyon durumunda oksijen içeren hidrojen peroksit H202, oksitleyici veya indirgeyici özellikler sergiler ve çözeltinin pH'ına bağlı olarak elektrot potansiyeli ve indirgendiği veya oksitlendiği ürünler değişir.

H 2 O 2 - oksitleyici madde:

pH> 7: H 2 O 2 + 2H + + 2e 2H 2 O

pH  7: H 2 O 2 + 2e 2OH -

H 2 O 2 - indirgeyici madde:

pH> 7: H 2 O 2 - 2e O 2 + 2H +

pH  7: H 2 O 2 + 2OH - - 2e O 2 + 2H 2 O

Bu nedenle, OVR'nin doğru yazılışı için bu reaksiyonun oluşma koşullarını dikkate almak gerekir.

OVR'yi derlemek için iyon elektronik yöntemi

İyon-elektron yöntemi (veya yarı reaksiyon yöntemi), çözeltilerde meydana gelen OVR'yi derlemek için kullanılır. İyon-moleküler denklemler biçiminde indirgeme ve oksidasyon işlemleri için bireysel yarı reaksiyonların derlenmesine dayanır. Bu durumda, iyonik reaksiyon denklemlerini yazma kurallarını dikkate almak gerekir: güçlü elektrolitler iyon biçiminde, zayıf elektrolitler ve az çözünen maddeler ise molekül biçiminde yazılır.

DEA'yı derleme prosedürü

1. OVR moleküler denkleminin sol tarafı yazılır, oksitleyici madde ve indirgeyici madde belirlenir.

2. Yarı reaksiyonlar, pH dikkate alınarak sol ve sağ kısımların (sol kısımda oksijen fazlalığı veya eksikliği) eşitlendiği iyon-moleküler denklemler biçiminde indirgeme ve oksidasyon işlemleri için ayrı ayrı yazılır. H 2 O molekülleri, H + veya OH - iyonları kullanılarak çözeltinin:

pH< 7: избыток [O] 2H + + [O]  H 2 O

pH = 7: fazla [O] H 2 O + [O]  2OH -

[O] H 2 O eksikliği - [O]  2H +

pH > 7: fazla [O] H 2 O + [O]  2OH -

[O] 2OH - - [O]  H 2 O eksikliği.

3. Yarı reaksiyonların sol ve sağ kısımlarındaki yüklerin toplamları, elektronların eklenmesi veya çıkarılmasıyla eşitlenir. Daha sonra yarı reaksiyonların faktörleri seçilir.

4. Çarpanlar dikkate alınarak toplam iyon-moleküler OVR denklemi yazılır.

5. OVR moleküler denkleminin sağ tarafı eklenir ve iyonik-moleküler denklemin katsayıları buraya aktarılır.

örnek 1 Asidik bir ortamda KMnO4'ün Na2S03 ile etkileşimi.

1. Denklemin sol tarafını yazıyoruz, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirliyoruz:

KMnO4 + Na2S03 + H2S04 =

oksit. eski haline getirmek Çarşamba

2. Asidik ortamı dikkate alarak indirgeme ve oksidasyon işlemleri için yarı reaksiyonlar oluşturuyoruz. Asidik bir ortamda, permanganat iyonu MnO 4 - Mn 2+ iyonuna indirgenir ve sülfit iyonu SO 3 2-, sülfat iyonu SO 4 2-'ye oksitlenir:

MnO 4 -  Mn + 2 - oksijen fazlalığını H + iyonlarıyla bağlarız,

SO 3 2-  SO 4 2- - sudan eksik olan oksijeni alırız ve H+ iyonları açığa çıkar.

Aşağıdaki yarım reaksiyonları elde ederiz:

MnO 4 - + 8H +  Mn +2 + 4H 2 O

SO 3 2- + H 2 O  SO 4 2- + 2H +

3. Her iki yarı reaksiyonun sol ve sağ kısımlarındaki yüklerin toplamını dikkate alıyoruz ve yükleri elektronların yardımıyla eşitliyoruz, faktörleri seçiyoruz:

5 SO 3 2- + H 2 O - 2e  SO 4 2- + 2H +

4. Toplam iyon-moleküler OVR denklemini faktörleri dikkate alarak yazıyoruz:

2 MnO 4 - + 8H + + 5e  Mn +2 + 4H 2 O

2MnO 4 - + 16H + + 5SO 3 2- + 5H 2 O  2Mn + 2 + 8H 2 O + 5SO 4 2- + 10H +

Hidrojen iyonlarını ve su moleküllerini azaltırız ve şunu elde ederiz:

5. Moleküler denklemin sağ tarafını ekliyoruz ve iyon-moleküler denklemin katsayılarını buraya aktarıyoruz. Son denklem şöyle görünecek:

2KMnO4 + 5Na2S03 + 3H2S04 = 2MnS04 + 5Na2S04 + K2S04 + 3H2O

2 MnO 4 - + 8H + + 5e  Mn +2 + 4H 2 O

5 SO 3 2- + H 2 O - 2e  SO 4 2- + 2H +

2MnO 4 - + 6H + + 5SO 3 2-  2Mn +2 + 3H 2 O + 5SO 4 2-

Örnek 2 Krom (III) nitratın alkali bir ortamda hidrojen peroksit ile oksidasyonu, Cr3+ iyonuna kalitatif bir reaksiyondur. Alkali bir ortamda Cr3+ iyonu sarı renkli CrO42-kromat iyonuna oksitlenir.

2Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O 2 + 10KOH  2K 2 CrO 4 + 6KNO 3 + 8H 2 O

2Cr 3+ + 8OH - - 3e  CrO 4 2- + 4H 2 O

3H202 + 2e  2OH -

2Cr 3+ + 10OH - + 3H 2 O 2  2CrO 4 2- + 8H 2 O

8. Koordinasyon bileşikleri

Koordinasyon(karmaşık) bağlantılar verici-alıcı bağına sahip bileşiklerdir. Koordinasyon bileşikleri iç ve dış kürelerin iyonlarından oluşur. Karmaşık bir bileşiğin formülünde, iç kürenin iyonları köşeli parantez içine alınır. İç kürenin iyonları - karmaşık iyonlar - kompleks oluşturucu bir maddeden (merkezi iyon) ve ligandlardan oluşur. Kompleksin iç küresindeki ligandların sayısına koordinasyon numarası denir. Bir ligandın yoğunluğu, belirli bir ligandın bir kompleks oluşturucu maddeye bağlandığı bağların sayısıdır.

Örnek: K 3

1. Dış kürenin iyonları - 3K +

2. İç kürenin iyonu - 3-

3. Kompleksleştirici madde - Fe 3+

4. Ligand - CN -, yoğunluğu - 1

5. Koordinasyon numarası - 6

Genel ve inorganikkimya. M.: Kimya, 1992-2004. Solovyov...

Öğrencileri kimya sınavını geçmeye hazırlama kalitesini sağlayan kimya ("genel ve inorganik kimya" dersinin konuları örneğinde) eğitimsel ve metodolojik el kitabı

Araç seti

Kursu tekrarlamak için gerekli bilgiler" Genel Ve inorganikkimya" ve farklı düzeyde karmaşıklık ve ... test görevlerini yerine getirme………………………………….. Kurs konuları « Genel Ve inorganikkimya" Periyodik yasa ve atomun yapısı ……………………………………….…… ...

Genel ve inorganik kimya Ders Kitabı

Kanun

Genel Ve inorganikkimya: Proc. ödenek / V.V. Baraguzina, I.V. Bogomolova, E.V. Fedorenko. - M .: ... disiplinin standardı ve müfredatı " Genel Ve inorganikkimya". Kitap hızlı bir şekilde temel bilgileri edinmenizi sağlar ...