CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHỨA HỢP CHẤT ÍT TAN

CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHỨA HỢP CHẤT ÍT TAN I Độ tan Trong dung dịch bão hòa trong nước của hợp chất ít tan MmAn sẽ có CB động giữa pha rắn và dung dịch bão hòa AnXm nA m+ + mXn Nồng độ của chất điện li trong dung dịch bão hòa được gọi là độ tan (S) Độ tan (S) có thể được biểu diễn bằng các đơn vị khác nhau (g100 g dung dịch; gl ; moll), thường hay biểu diễn theo moll Yếu tố ảnh hưởng đến độ tan Nhiệt độ nhiệt độ tăng thì độ tan chất rắn tăng, trừ CaSO4 Đối với chất khí thì khi nhiệt độ tă.

CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHỨA HỢP CHẤT ÍT TAN I- Độ tan: Trong dung dịch bão hòa trong nước của hợp chất ít tan MmAn sẽ có CB động giữa pha rắn và dung dịch bão hòa: AnXm nAm+ + mX

n-Nồng độ của chất điện li trong dung dịch bão hòa được gọi là độ tan (S)

Độ tan (S) có thể được biểu diễn bằng các đơn vị khác nhau (g/100 g dung dịch; g/l ; mol/l), thường hay biểu diễn theo mol/l

- Yếu tố ảnh hưởng đến độ tan:

Nhiệt độ: nhiệt độ tăng thì độ tan chất rắn tăng, trừ CaSO4 Đối với chất khí thì khi nhiệt độ tăng thì độ tan giảm

Áp suất: P tăng thì độ tan chất khí tăng

Bản chất chất tan, dung môi

II- Tích số tan

1 Khái niệm: Là tích nồng độ mol của các ion với số mũ bằng hệ số tỉ lượng của chất ít tan trong

dung dịch bão hòa chất đó

AnXm nAm+ + mXn-, Ks = [Am+]n [Xn-]m

Ks phụ thuộc nhiệt độ, bản chất của chất hòa tan và dung môi

2 Mối liên hệ giữa tích số tan và độ tan:

- Tích số tan là hằng số CB của chất ít tan

Xét AgCl vào nước:

AgCl ↔ Ag+ + Cl

S s

T = s2→ s = √𝑇𝐴𝑔𝐶𝑙

- Hòa tan AgCl vào dd NaCl:

Ag ↔ Ag+ + Cl

T = s(s + x)

Ví dụ 1: Ở nhiệt độ thường độ tan BaSO4 trog nước = 1,05.10-5M

a Tính tích số tan BaSO4 ở nhiệt độ này

b Tính xem độ hòa tan BaSO4 thay đổi như thế nào nếu thêm vào BaCl2/Na2SO4 để cho nồng độ chúng = 001M

Hướng dẫn

BaSO4 ↔ Ba2+ + SO4

T = s2 = 1.10-10

b

BaSO4 ↔ Ba2+ + SO4

T = s(s+0,01) =10-10 → s =

Ví dụ 2: Tính TPbI2 ở nhiệt độ thường, biết s = 0,058 g/100g dung dịch

PbI2 ↔ Pb2+ + 2I

-Do dung dịch thì lượng PbI2 không đáng kể → Ddd ≈ Dnước = 1 g/ml

Vnước = 100/1 = 100 ml = 0,1 lit

nPbI2 = 0,058

207+127.2= 1,258.10-4 mol → s = 1,258.10

−4 0,1 = 1,258 10-3 mol/l

→ T = s(2s)2 = 4s3 = 4 (1,258 10-3)3 = 7,96 10-9

Ví dụ 3: Tính độ tan của Ca(IO3)2

a) Trong nước b) Trong dd CaCl2 0,50M c)Trong dung dịch KIO3 0,22M

Hướng dẫn

a) Ca(IO3)2  Ca2+ + 2IO3- Ks= 10-6,15

s 2s [Ca2+].[IO3-]2 = 4s3 = 10-6,15 → s = 5,61.10-3

b)

Ca(IO3)2  Ca2+ + 2IO3- Ks= 10-6,15

s+0,5 2s [Ca2+].[IO3-]2 = (s + 0,5) 4s2 = 10-6,15 → s = 5,95.10-4

c)

Ca(IO3)2  Ca2+ + 2IO3- Ks= 10-6,15

S 2S +0,22

[Ca2+].[IO3-]2 = s(2s + 0,22)2 = 10-6,15 → s = 1,46.10-5

III- TÍCH SỐ TAN ĐIỀU KIỆN

Để thuận tiện cho việc đánh giá gần đúng độ tan trong các trường hợp phức tạp có xảy ra các quá trình phụ, người ta sử dụng tích số tan điều kiện Trong biểu thức tích số tan điều kiện, hoạt độ các ion được thay bằng tổng nồng độ các dạng tồn tại trong dung dịch của mỗi ion

Đối với trường hợp tổng quát, đơn giản cân bằng trong dung dịch chứa kết tủa MA:

MA↓ M + A Ks (1)

Ta có các quá trình phụ:

- Tạo phức hidroxo của M:

M + H2O MOH + H+ *β1 (2)

-Proton hóa của A:

A + H+ HA Ka-1 (3)

-Tạo phức phụ của M với phối tử X:

Độ tan của MA phụ thuộc pH và nồng độ chất tạo phức phụ Ở điều kiện cố định pH và nồng độ của

X, có thể tính theo tích số tan điều kiện Ks ’

Ks ’ = [M]’.[A]’ (5)

Trong đó: [M]’ = [M] + [MOH] + [MX] = [M] + *β1[M].h-1 + β.[M].[X]

= [M](1 + *β1.h-1 + β.[X]) [A]’ = [A] + [HA] = [A] + Ka-1.[A].h = [A](1 + Ka-1.h)

→ Ks ’ = [M](1 + *β1.h-1 + β.[X]) [A](1 + Ka-1.h)

Ks ’ = Ks.αM -1 αA -1

Với αM = (1 + *β1.h-1 + β.[X])-1 và αA = (1 + Ka-1.h)-1 = a

a

K

K +h

Nếu cho pH và nồng độ chất tạo phức X ta có thể đánh giá Ks ’ và từ đó tính độ tan của kết tủa theo ĐLTDKL áp dụng cho (1) dùng Ks ’ thay cho Ks

Ví dụ 1: Tính tích số tan điều kiện và độ tan của PbI2 trong dung dịch CH3COONa 1M và

CH3COOH 1M Cho Ks, PbI2 = 10-7,86; pKa CH3COOH = 4,76; βPbCH3COO+ = 102,52 ;

và Pb2+ + H2O PbOH+ + H+ *β1 = 10-7,8

Hướng dẫn

PbI2 Pb2+ + 2I- Ks = 10-7,86 (1)

Pb2+ + H2O PbOH+ + H+ *β1 = 10-7,8 (2)

CH3COOH CH3COO- + H+ Ka = 10-4,76 (3)

Pb2+ + CH3COO- PbCH3COO+ β = 102,52 (4)

Từ (3) có thể đánh giá pH = pKa + lg 3

3

CH COO

CH COOH

− ≈ pKa = 4,76

Ở đây coi [CH3COO-] ≈ CCH3COO- = 1M; [CH3COOH] ≈ CCH3COOH = 1 M

Ks ’ = Ks 2

1 1

Pb I

 + −

− − Với αPb2+ = (1 + 10-7,8.104,76 + 102,52.1,0)-1 =10-2,52

αI =1

Do đó: Ks ’ = 10-7,86

.102,52.1= 10-5,34

Ks ’ > Ks , chủ yếu là do Pb2+ tạo phức với CH3COO- làm tăng độ tan

PbI2 Pb2+ + 2I- Ks = 10-5,34

S’ 2S’ (S’).(2S’)2 = 10-5,34 → S’ = 10-2,0 M

→ [Pb2+] = S’ αPb = 10-2.10-2,52 = 3.10-5 M

[PbCH3COO+] = α.[Pb2+].[CH3COO-] = 3.10-5 102,52 = 0,01 M

-Trong trường hợp không thể đơn giản các quá trình phụ và khi không biết các thông số của quá trình phụ (pH, nồng độ chất tạo phức phụ) thì có thể áp dụng ĐKP để tính pH (dùng pp tính lặp) và sau đó đánh giá độ tan

Ví dụ 2: Tính độ tan của BaCO3 trong dung dịch bão hòa BaCO3

Cho: Ks, BaCO3 = 5.10-9 ; H2CO3 (pKa = 6,35; 10,33); Kw = 10-14

Hướng dẫn

Các quá trình xảy ra:

BaCO3↓ Ba2+ + CO32- Ks = 5.10-9 (1)

H2O H+ + OH- KW = 10-14 (2)

CO32- + H+ HCO3- K2-1 = 1010,33 (3)

HCO3- + H+ CO2 + H2O K1-1 = 106,35 (4)

Sự proton hóa của CO32- là đáng kể, không thể bỏ qua Ta có thể áp dụng ĐKP với mức không là

Ba2+, CO32-, H2O

[H+] = [OH-] - [HCO3-] – 2[CO2] (5)

Hay h = Kw

h - K2-1[CO32-].h – 2 K1-1.K2-1[CO32-].h2

K

Từ biểu thức độ tan ta có:

S = [Ba2+] = CCO32- = [CO32-] + [HCO3-] + [CO2] = [CO32-](1 + K2-1h + (K1K2)-1h2) (7)

S

K h− K − h

Từ biểu thức tích số tan: [Ba2+].[CO32-] = Ks → S = Ks/[CO32-] (9)

Ta có biểu thức tính [CO32-]:

s

K

Để tính lặp, mới đầu cần đánh giá gần đúng nồng độ CO32-, ví dụ chỉ dựa vào (9):

[CO32-]1 = 5

7,1.10

s

Tính gần đúng [H+] ví dụ theo CB proton hóa nấc thứ nhất của CO32-:

CO32- + H2O HCO3- + OH- Kb = Kw/K2 = 10-3,67

C 7,1.10-5

[ ] (7,1.10-5 – x) x x

→ x = [OH-]1 = 1,23.10-4M → h1 = 8,1.10-11 M

Sử dụng các giá trị [CO32-]1 và h1 ở trên thay vào (6) ta được h2 Thay giá trị h2 tinh được vào (10)

ta tính được [CO32-]2 chính xác hơn và việc tính lặp được tiếp tục cho đến khi thu được kết quả hội

tụ với sai số cho phép Độ tan đc tính theo (7)

Với sai số cỡ 4%, chỉ cần 2 lần tính lặp là đủ và độ tan S = 1,29.10-4M

Ví dụ 3: Cho biết pH của dung dịch bão hòa CaF2 trong HNO3 0,02M là 1,78 Tính tích số tan Ks và

độ tan S của CaF2 (bỏ qua sự tạo phức hidroxo)

Cho Ka, HF = 10-3,17; và Ca2+ + H2O CaOH+ + H+ *β = 10-12,6

Hướng dẫn

CaF2 Ca2+ + 2F- Ks (1)

S 2S

F- + H+ HF Ka-1 (2)

Vì h = 10-1,78 →

* 12,6

1

CaOH



+ = = −  → sự tạo phức hidroxo của Ca2+ là không đáng kể: S

= [Ca2+]

Và 2S = [F-] + [HF] (4)

Áp dụng ĐKP với MK là H+, F-, H2O ta có:

h = CH+ + [OH-] – [HF-] ≈ CH+ - [HF]

→ [HF] = CH+ - h = 0,02 - 1,65.10-2 = 3,5.10-3

Từ (2): [F-] =

3,17 3

4 1,78

[ ] 10 3,5.10

1, 434.10

a

K HF H

−

Thay [HF] và [F-] vào (4) ta được: S = 1, 434.10 4 3,5.10 3 3

1,82.10 2

−

[Ca2+] Vậy S = [Ca2+] = 1,82.10-3 M và Ks = [Ca2+].[F-]2 = 1,82.10-3(1,434.10-4)2 = 10-10,43

Ví dụ 4: Dung dịch bão hòa CaCO3 trong nước có độ pH = 9,95 Hằng số axit của H2CO3 là: pKa1

=4,5.10-7 và Ka2 = 4,7.10-11

a Hãy tính độ tan và tích số tan của CaCO3 trong nước

b Hãy tính nồng độ tối đa của ion Ca2+ tự do trong dung dich CaCO3 với pH = 7,4 và CHCO3- = 0,022 M (nồng độ CB)

Cho tích số tan Ksp = 10-4,5

Hướng dẫn

a [OH-] = 10-14/10-9,95 = 10-4,05

CaCO3  Ca2+ + CO32- Ks (1)

CO32- + H2O  HCO3- + OH- , Kb1 = Kw.Ka2-1 = 2,13.10-4 (2)

HCO3- + H2O  H2CO3 + OH- , Kb2 = Kw.Ka1-1 = 2,22.10-8 (3)

Ta thấy Kb1 >> Kb2 >> Kw → bỏ qua CB (3), (4)

CO32- + H2O  HCO3- + OH-

CB a – 10-4,05 10-4,05 10-4,05

Kb1 =

4,05 2

4 4,05

2,13.10

a 10

−

−

− =

CaCO3  Ca2+ + CO32- Ks

CB 1,26.10-4 1,26.10-4

Vậy Ks = (1,26.10-4)2 = 1,6.10-8

b

CCO32- = Ka2 HCO 3

H

C C

−

+

=2,6.10-5

→ CCa2+max =

2

9

5 CO

2,00.10 M

C − 2,60.10

−

−

−

Câu 1: Dung dịch A chứa H2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M)

1 Tính pH của dung dịch A?

2 Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M)

Có kết tủa CaC2O4 tách ra không? Nếu có, hãy tính độ tan của CaC2O4

Cho pKa: NH4+ (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27); pKs: CaC2O4 (8,75)

HƯỚNG DẪN

a

Phản ứng xảy ra:

NH3 + H+ ƒ NH4+ Ka-1 = 109,24>>

0,1 0,1

- - 0,1

TPGH: NH4+ (0,1); H2C2O4 (0,05)

Các cân bằng:

H2C2O4 ƒ H+ + HC2O4- Ka1 = 10-1,25 (1)

HC2O4- ƒ H+ + C2O42- Ka2 = 10-4,27 (2)

NH4+ ƒ NH3 + H+ Ka = 10-9,24 (3)

So sánh: Ka1 >> Ka2 >> Ka  cân bằng (1) là chủ yếu

H2C2O4 ƒ H+ + HC2O4- Ka1 = 10-1,25 (1) [ ] 0,05 – x x x

0, 05

x x

− = 10-1,25  x = 0,0319  pH =1,50

b

Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M) Sau khi trộn tính lại nồng độ:

NH

2 2 4

H C O

Tính 2

2 4

C O

C − để xét điều kiện kết tủa?

H2C2O4 ƒ H+ + HC2O4- Ka1 = 10-1,25 (1) 0,025 0,005

0,025 – x 0,005+x x

 .(0, 005 )

0, 025

x

+

− = 10-1,25  x = 0,0178

HC2O4- ƒ H+ + C2O42- Ka2 = 10-4,27 (2) 0,0178 0,0228

0,0178-y 0,0228+y y

 .(0, 0228 )

0, 0178

y

+

− = 10-4,27  y = 4,175.10-5

Xét C Ca2 + 2

2 4

C O

C −> Ks  xuất hiện CaC2O4

Phản ứng:

Ca2+ + H2C2O4 ƒ CaC2O4 + 2H+ K=103,23>>

0,025 0,025 0,005

- - 0,055

TPGH: CaC2O4, H+ (0,055), NH4+ (0,05M)

Tính

2 4

CaC O

CaC2O4 ƒ Ca2+ + C2O42- Ks1 = 10-8,75 (4)

S S Các quá trình phụ:

Ca2+ + H2O ƒ CaOH+ + H+

( )

*

CaOH

 + = 10-12,6 (5)

C2O42- + H+ ƒ HC2O4- Ka2-1 = 104,27 (6)

HC2O4- + H+ ƒ H2C2O4 Ka1-1 = 101,25 (7) Nhận xét: do môi trường axit (H+ 0,055M) nên cân bằng tạo phức hiđroxo của Ca2+ có thể bỏ qua

Ta có: S = [Ca2+]

S = [C2O42-] + [HC2O4-] + [H2C2O4]

[C O −] 1 +K a−.h+K a−.K a−.h

Vậy 2 42 1 1 1 2

S

C O

−

 Ks=[Ca2+].[C2O42-]=

2

1 a a a

S

K− h K− K− h

Thay h = 0,055  S = 1,9.10-3 (M)

Bài 2: a Tính SCaSO4 trong dung dịch Ca(CH3COO)2 0,01M

b.Thêm 1 giọt H2SO4 2M (V = 0,03 ml) vào 1 ml dung dịch Ca(CH3COO)2 0,06M Có CaSO4 tách

ra không? Nếu có, hãy tính SCaSO4 trong hỗn hợp thu được

Cho Ks,CaSO4 = 10-4,62 , Ka,HSO4- = 10-2 ; Ca2+ + H2O CaOH+ + H+ *β= 10-12,6

Kb,CH3COO- = 10-9,24

Hướng dẫn

Ca(CH3COO)2 → Ca2+ + 2CH3COO

-0,01 0,02 CaSO4 Ca2+ + SO42- Ks = 10-4,62 (1)

C 0,01

Ca2+ + H2O CaOH+ + H+ *β= 10-12,6 (2)

SO42- + H2O HSO4- + OH- Kb = 10-12 (3)

Do *β và Kb rất nhỏ nên bỏ qua (2) và (3)

→ CCa2+ = [Ca2+] = 0,01 + S

CSO42- = [SO42-] = S → Ks = S(S+0,01) =10-4,62 → S = 2.10-3

- Đánh giá chính xác:

CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- Kb = 10-9,24

C 0,02

[ ] 0,02 - x

→ [OH-] = x =3,39.10-6 → [H+] = 10-8,53

→

*

2

CaOH

 +

+ = +  → quá trình (2) không đáng kể

b

CH2SO4 = 2.0, 031 =0, 06M

H2SO4 → H+ + HSO4

-0,06 -0,06 -0,06

Ca(CH3COO)2 → Ca2+ + 2CH3COO

(1) H+ + CH3COO- → CH3COOH Ka-1 = 104,76

0,06 0,12

- 0,06 0,06

(2) HSO4- + CH3COO- CH3COOH + SO42- K = 102,76 > 102

0,06 0,06 0,06

Đk: C’

Ca2+ C’SO42- = 0,06 0,06 = 0,036 > 10-4,62

→ Có CaSO4 kết tủa theo phản ứng:

(3) Ca2+ + SO42- → CaSO4

0,06 0,06

TPGH: CaSO4, CH3COOH 0,12 M

CaSO4 Ca2+ + SO42- Ks= 10-4,62 (1)

Ca2+ + H2O CaOH+ + H+ *β= 10-12,6 (2)

SO42- + H+ HSO4- Ka-1 = 102 (3)

(Hoặc SO42- + H2O HSO4- + OH- Kb = 10-12 (3’)

Bỏ qua (2) do *β rất nhỏ

S = CCa2+ = [Ca2+]

S = CSO42- = [SO42-] + [HSO4-] = [SO42-](1+ Ka-1.[H+]) → [SO42-] = 1

S

K− H+

+

Ks = [Ca2+].[SO42-] =

2

1

S

− +

+ Tính [H+] theo CB:

CH3COOH CH3COO- + H+ Ka = 10-4,76

C 0,12

→ [H+] = x = 1,44.10-3 → S = 5,24.10-3 mol/l

Bài 3 Tính độ tan của AgSCN trong dung dịch NH3 0,020 M

Cho Ks(AgSCN) = 10-11,96, [Ag(NH3)n]+ (k1=103,32, k2=103,92), ; Kb(SCN- =10-13,11; Kb(NH3)

= 10-4,76

Hướng dẫn

Các cân bằng có thể xảy ra:

AgSCN Ag+ + SCN- Ks(AgSCN) = 10-11,96 (1)

Ag+ + NH3 Ag(NH3)+ 1 = 103,32 (2)

Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ 2 = 107,24 (3)

SCN- + H2O HSCN + OH- Kb ’=10-13,11 (5)

NH3 + H2O NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 (6)

11,70

*AgOH =10−

11,70

*AgOH =10−

Có thể tính theo Ks ’ (tích số tan điều kiện)

Do >> = = và 2 >> 1 nên ion Ag+ tạo ra từ AgSCN chủ yếu là chuyển thành phức Ag(NH3)2+ Ta có thể tổ hợp cân bằng (1) và (3):

AgSCN + 2NH3 Ag(NH3)2+ + SCN- K = 10-4,72

C 0,02

C’ 0,02-2x x x

 =10-4,72 Giả thiết x << 0,01  x = 8,69.10-5 << 0,01

Vậy C’Ag(NH3)+ = C’SCN- = 8,69.10-5; = 0,0198

Do Ag(NH3)2+ nên lượng NH3 dư quyết định pH của hệ:

NH3 + H2O NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 C’ 0,0198

[ ] 0,0198-x x x

= 10-4,76  [NH4+] = [OH-] = 5,78.10-4  pH=10,76

Tính Ks ’ = Ks

 1

Vậy Ks ’ = 7,09.10-9  S = = 8,42.10-5

Bài 4:

1 Tính độ tan của CdS trong HCl 0,03M

Cho Ks(CdS)=10-26,1; H2S có: pKa1=7, pKa2=12,9

2 Cho H2S lội qua dung dịch chứa Pb2+ 0,01M và Zn2+ 0,01M đến bão hòa (

2

H S

C =0,1M) Hãy xác định giới hạn pH phải thiết lập trong dung dịch để xuất hiện kết tủa PbS mà không có kết tủa ZnS Cho pKs: PbS là 26,6 ; ZnS là 21,6

Hướng dẫn

1

Ta có các cân bằng:

CdS ⇌ Cd2+ + S2- Ks = 10-26,1 (1)

H+ + S2- ⇌ HS- Ka2-1 = 1012,9 (2)

H+ + HS- ⇌ H2S Ka1-1 = 107 (3)

Gọi S là độ tan Tổ hợp (1) ; (2) ; (3) ta được:

CdS + 2H+ ⇌ H2S + Cd2+ K = Ks (Ka1Ka2)-1 = 10-6,2 (4)

0,03-2S S S

3

NH

Ag

C + K s 10−11,96

2

2

(0, 02 )

x

x

−

3

'

NH

C

2

(0, 0198 )

x

x

−

1 1

.

Ag SCN

 +  −

− −

Ag



a

SCN

a

K

 − =

+

'

s K

-6,2 5 2

S

(0,03-2S)

−

Vì môi trường axit nên có thể bỏ qua quá trình tạo phức hidroxo của Cd2+, ta có:

S=[ Cd2+] = [H2S] + [HS-] + [S2-] = [S2-](1+ Ka2-1h + (Ka1Ka2)-1h2)

2 a1 a1 a2

S.K K [S ]=

h +K h+K K

→

Từ biểu thức tính tích số tan ta có:

Ks =[ Cd2+][S2-]=

2 a1 a2 2

a1 a1 a2

S K K

h +K h+K K Vậy:

2 a1 a1 a2 S

a1 a2

h +K h+K K S= K

-5 M

2

Ta có cân bằng ion trong dung dịch :

H2S ⇌ H+ + HS- Ka1 = 10-7

HS- ⇌ H+ + S2- Ka2 = 10-12,9

Pb2+ + S2- ⇌ PbS Ks1-1 = 1026,6

Zn2+ + S2- ⇌ ZnS Ks2-1 = 1021,6

Vì C Pb 2+ =C Zn 2+, mà Ks1 < Ks2 nên PbS sẽ kết tủa trước

Điều kiện để có kết tủa PbS:

2-2+

S1 '

S (1)

Pb

K

C >

C , trong đó 2+

' Pb

C được tính từ cân bằng tạo phức hidroxo của Pb2+:

Pb2+ + H2O ⇌ PbOH+ + H+ * =10−7,8

C 0,01

C’ 0,01-x x x

2+

2

Pb

x

0,01-x

→

2-26,6

24,6

S (1)

10

0, 01

−

−

Điều kiện để không có kết tủa ZnS là:

2-2+

S2 '

S (2)

Zn

K

C <

C Việc tính tương tự cho thấy sự tạo phức hidroxo của Zn2+ cũng không đáng kể →

2+

'

Zn

C 0, 01M

→

2-21,6

19,6

S (2)

10

0, 01

−

−

Từ (1) và (2) ta có giới hạn pH cần phải thiết lập sao cho :

2-19,6 S

C <10− M→ 24,6

+ 2

K K [H S]

<10 M [H ]

−

→10-0,65<[H+]<101,85 →0,65>pH>-1,85

SỰ KẾT TỦA CỦA CÁC CHẤT ÍT TAN TỪ DUNG DỊCH QUÁ BÃO HÒA

Điều kiện xuất hiện kết tủa:

- Điều kiện cần để có kết tủa xuất hiện là phải tạo được dung dịch quá bão hòa, nghĩa là tích số ion phải vượt quá tích số tan

Chú y rằng biểu thức tích số ion phải đồng nhất với tích số tan, nhưng thay cho nồng độ CB phải dùng nồng độ trước khi xảy ra quá trình kết tủa

AnXm nAm+ + mXn-, Ks

Điều kiện xuất hiện kết tủa phải là: m n

X A s

- Nếu tích số ion bé hơn Ks ta có dung dịch chưa bão hòa, kết tủa chưa xuất hiện, hợp chất còn có thể tan tiếp tục Nghĩa là điều kiện không có kết tủa sẽ là: m n

X A s

Thông thường có thể chấp nhận một ion nào đó được coi là kết tủa hoàn toàn nếu nồng độ ion đó còn lại ≤ 10-6M

Ví dụ : Để có kết tủa Fe(OH)3: 3

3

s(Fe(OH)3

Fe OH

C +.C − K

Để có kết tủa MgNH4PO4: 2 3

4 4

4 4 s(MgNH PO )

Mg NH PO

Bai 1: Ở 250C: TMnS = 1,4.10-15 ; TFe(OH)3 =3,8.10-38

a Tính độ tan của chúng trong nước

b Tính xem có kết tủa không nếu:

- Trộn lẫn những thể tích bằng nhau của dd Mn(NO3)20,004M và dd Na2S 0,0006M

- Trộn 1 lit dung dịch FeCl3 0,006M và 0,125 lit dd KOH 0,0001 M

Giải

a MnS ↔ Mn2+ + S

T = s2 = 1,4.10-15 → s = 3,74.10-8

Fe(OH)3 ↔ Fe3+ +3OH

T = s.(3s)3 = 3,8.10—38 → s = 1,937.10-10

b

- Khi trộn V = nhau của dd Mn(NO3)20,004M và dd Na2S 0,0006M:

[Mn(NO3)2] = 0,002M và [Na2S] = 0,0003 M

→ [Mn2+].[S2-] = 0,002 0,0003 = 6.10-7 > 1,4.10-15 nên có kết tủa MnS

- Khi trộn 1 lit dung dịch FeCl3 0,006M và 0,125 lit dd KOH 0,0001 M:

[FeCl3] = 0,006

1+0,125 = 2

375 M; [KOH] = 0,125× 0,0001

1+ 0,125 = 1

90000 M

→ (3[OH-])3.[Fe3+] = (3 1

90000)3 2

375 = 1,975.10-16 > T nên có tạo kết tủa

Bài 2: Cho dung dịch chứa các ion Cl- 0,1M; Br- 0,1M Hỏi dùng dd AgNO3 có tách riêng 2 ion đc không? Biết TAgCl = 10-10, TAgBr = 10-15 và ion được coi là bị kết tủa hết khi nồng độ còn lại = 10-6M