Podstawy chemii nieorganicznej

Temat ćwiczenia: Substancje trudno rozpuszczalne

Imię i nazwisko prowadzącego kurs: Dr inż. K.Helios

Doświadczenie 1.

Kolejność wytrącania osadów

Reakcja wytrącania chlorku srebra(I):

Ag⁺ + Cl^- -> AgCl

Barwa substratów: bezbarwne

Barwa produktów: biały osad

Reakcja wytrącania chromianu (VI) srebra (I):

2Ag⁺ + CrO₄^2- -> Ag₂CrO₄

Barwa substratów: bezbarwny i żółty

Barwa produktów: brunatny osad

Obserwacje: Wytrącił się biały osad chlorku srebra (I), nastąpiło zmętnienie roztworu, a następnie wytrącił się ceglasty osad chromianu (VI) srebra (I). Roztwór zabarwił się.

Wnioski: Dla chlorku srebra iloczyn rozpuszczalności został przekroczony jako pierwszy.

Obliczenia:

1. Obliczyć stężenie molowe jonów Cl^- w roztworze nad osadem AgCl po dodaniu stechiometrycznej ilości roztworu AgNO₃ (AgCl: Ir = 1,8 ∙ 10^-10; Ag₂CrO­₄: Ir = 1,3 ∙ 10^-12):

n_Ag+=n_Cl-

Ir=[Ag⁺]=[Cl^-]

[Ag⁺]=[Cl^-]=

[Ag⁺]=[Cl^-]==1,342 ∙ 10^-5 mol/dm³

1. Obliczyć stężenie jonów chromianowych (VI) konieczne do wytrącenia osadu Ag₂CrO₄ w chwili, gdy do roztworu NaCl dodano stechiometryczną liczność AgNO₃ (n_AgNO3=n_NaCl):

Ir=[Ag⁺]² ∙ [CrO₄^2-]

[CrO₄^2-]=Ir/[Ag⁺]²

[CrO₄^2-]=1,3 ∙ 10^-12/(1,342 ∙ 10^-5)²=7,22 ∙ 10^-5 mol/dm³

Doświadczenie 2.

Wpływ stężenia jonów S^2- na wytrącanie siarczków metali

Wytrącanie osadu siarczku kadmu w środowisku kwaśnym:

Cu²⁺ + H₂S -> CuS + 2H⁺

Barwa wytrąconego osadu siarczku: pomarańczowy

Obliczenie minimalnej wartości pH wystarczającej do całkowitego wytrącenia osadu siarczku CdS:

Dane: C_H2S=0,10 mol/dm³

pK_a1=6,90

pK_a2=13,48

pIr_CdS=26,10

Stężenie jonów metalu (po całkowitym wytrąceniu): [M²⁺] = 1,0 ∙ 10^-5 mol/dm³

Obliczenia:

H₂S -> H⁺ + HS^-

HS^- -> H⁺ + S^2-

K_a1=[H⁺][HS^-]/[H₂S]

K_a2=[H⁺][S^2-]/[HS^-]

K_a1 ∙ K_a2 = [H⁺]²[S­­^2-]/[H₂S]

[H₂S]=C_H2S

Ir_CdS=[Cd²⁺][S^2-]

[S^2-]=Ir_CdS/[Cd²⁺]

[H⁺]=

[H⁺]=

pH=-log=-log=-log=0,14

Wytrącanie osadu siarczku manganu w środowisku zasadowym:

Mn²⁺ + H₂S -> MnS

pH roztworu (pomiar papierkiem wskaźnikowym): 9

Barwa wytrąconego osadu siarczku: żółty

Obliczenie minimalnej wartości pH wystarczającej do całkowitego wytrącenia osadu siarczku MnS

Dane: C_H2S=0,10 mol/dm³

pK_a1=6,90

pK_a2=13,48

pIr_MnS=9,60

Stężenie jonów metalu (po całkowitym wytrąceniu): [M²⁺] = 1,0 ∙ 10^-5 mol/dm³

Obliczenia jak wyżej:

pH=-log=-log=

-log=8,69