ILOCZYN ROZPUSZCZALNOŚCI
Celem ćwiczeń jest:
określenie wpływu temperatury, jonu wspólnego, jonu obcego, kompleksującego, wpływu pH na rozpuszczalność związków trudno rozpuszczalnych
określenie możliwości wykorzystania różnicy w wartości iloczynów rozpuszczalności do: usuwania jonów z roztworu, rozdziału i identyfikacji jonów w analizie.
Sprawozdanie z wykonanych doświadczeń powinno zawierać ich opis, obserwacje, równania przeprowadzonych reakcji, wyjaśnienie przebiegu doświadczeń w oparciu o znajomość odpowiednich iloczynów oraz wpływu różnych czynników na rozpuszczalność osadów.
Iloczyny rozpuszczalności i rozpuszczalność w 25°C
Związek |
Rozpuszczalność (g/dm3) |
Iloczyn rozpuszczalności |
KHC4H406 |
12.5 |
3.0·10−4 |
SrSO4 |
9.7·10−2 |
2.8·10−7 |
BaSO4 |
2.45·10−3 |
1.1·10−10 |
CaC2O4 |
6.5·10−3 |
2.57·10−9 |
AgCl |
1.5·10−3 |
1.1·10−10 |
AgBr |
1.3·10−4 |
5.2·10−13 |
Agi |
2.8·10−6 |
1.5·10−16 |
PbCl2 |
4.4 |
16·10−5 |
PbI2 |
0.56 |
7.1·10−9 |
PbS04 |
3.5·10−2 |
1.3·10−8 |
PbCr04 |
4.3·10−5 |
1.8·10−14 |
CuS |
1.7·10−17 |
3.0·10−38 |
NiS |
1.1·10−10 |
1.4·10−24 |
Mg(OH)2 |
1.2·10−2 |
3.4·10−11 |
Fe(OH)3 |
4.5·10−10 |
1.1·10−36 |
Doświadczenie 1: Wytrącanie osadu wodorowinianiu potasu
Do jednej probówki wprowadzić 2 cm3 rozcieńczonego roztworu KNO3, a do drugiej probówki taką samą ilość nasyconego roztworu KNO3. Do obu probówek dodać kilka kropel roztworu CH3COONa, a następnie roztwór kwasu winowego.
Doświadczenie 2: Wytrącanie osadów o różnej rozpuszczalności
Do dwóch probówek dodać po 2 cm3 nasyconego roztworu CaSO4. Następie do 1 -probówki dodać kilka kropel roztworu Sr(N03)2, a do 2 - probówki kilka kropel roztworu BaCl2. Probówkę 1 odstawić na około 5 minut. Po upływie tego czasu zanotować obserwacje.
Doświadczenie 3. Określanie wpływu temperatury na rozpuszczalność PbI2
Do probówki wprowadzić 5 kropel roztworu Pb(NO3)2 i dodawać kroplami roztwór KI. Wytrąca się osad PbI2. Następnie do probówki dodać 5 cm3 wody destylowanej i ogrzewać jej zawartość nad palnikiem, aż do całkowitego rozpuszczenia osadu. Zawartość probówki schłodzić, umieszczając probówkę w zlewce z zimną wodą.
Doświadczenie 4: Oddzielanie i identyfikacja jonu ołowiu (II)
Do 1 - probówki wprowadzić kolejno 1 cm3 roztworu AgNO3 i 1 cm3 roztworu Pb(NO3)2. Zawartość probówki wymieszać. Do mieszaniny dodawać kroplami 2M HCl w celu wytrącenia osadów AgCl i PbCl2? Wytrącone osady odsączyć na sączku z bibuły filtracyjnej. W probówce 2 zagotować 5cm3 wody destylowanej. Osad na sączku przemyć 3 cm3 gorącej wody, zbierając przesącz do 3 - probówki. Do przesączu dodać kilka kropel roztworu KI. Probówkę - 3 umieścić w zlewce z zimną wodą.
Doświadczenie 5: Usunięcie jonów ołowiu (II) z roztworu
Do 1 - probówki wprowadzić 1 cm3 Pb(NO3)2 i dodawać kroplami roztwór (NH4)2SO4. Powstały osad PbSO4 odsączyć na sączku z bibuły filtracyjnej, a przesącz zebrać do 2-probówki. Do przesączu w 2 - probówce dodać dwie krople roztworu (NH4)2SO4, aby się upewnić, że osad PbSO4 został całkowicie wytrącony. Jeżeli osad się jeszcze wytrąca należy go odsączyć. Do klarownego przesączu dodawać kroplami roztwór K2CrO4.
Doświadczenie 6: Określenie wpływu jonu kompleksującego na rozpuszczalność osadu
Do probówki wprowadzić 1 cm3 roztworu Cu(NO3)2 i dodawać kroplami 2M NH3aq, aż do wytrącenia się osadu (CuOH)2(NO3)2. Następnie dodać nadmiar 2M roztworu NH3aq.
Do probówki wprowadzić 1 cm3 roztworu HgCl2 i dodawać kroplami roztwór KI. Wytrąca się osad HgK. Następnie dodać nadmiar roztworu KI.
Doświadczenie 7: Oddzielanie i identyfikacja jonów Cl− w obecności jonów I−
Do probówki wprowadzić 1 cm3 roztworu KI i 1 cm3 roztworu NH4Cl. Zawartość probówki wymieszać. Następnie powoli dodawać roztwór AgNO3, obserwując wygląd wydzielającego się osadu. Osad odsączyć na sączku z bibuły filtracyjnej i następnie przemywać go małymi porcjami 2M roztworu NH3aq. Przesącz zebrać do 2 - probówki. Do przesączu dodać kilka kropel 2M HNO3.
Doświadczenie 8: Określanie wpływu stężenia jonów wodorowych na rozpuszczalność CaC2O4
Do dwóch probówek wprowadzić po 1 cm3 roztworu CaCl2 i następnie do każdej z nich dodawać kroplami roztwór (NH4)2C2O4. Wytrącają się osady CaC2O4. Do 1 - probówki dodawać kroplami 2M HCl, a do 2 - probówki 2M CH3COOH.
Doświadczenie 9: Wytrącanie siarczków miedzi (II) i niklu (II)
Do 1 - probówki wprowadzić 1 cm3 roztworu Cu(NO3)2, a do 2 - probówki 1 cm3 roztworu Ni(NO3)2. Do obu probówek dodać kilka kropel roztworu (NH4)2S.
Do 1 - probówki wprowadzić 1 cm3 roztworu Cu(NO3)2, a do 2 - probówki 1 cm3 roztworu Ni(NO3)2. Do obu probówek dodać kilka kropel 3M HCl oraz 2M roztwór tioacetamidu. Podczas ogrzewania, w obecności kwasu, tioacetamid ulega hydrolizie:
CH3CSNH2 + H2O → H2S = CH3CONH2
Probówki umieścić w zlewce z gorącą wodą, a zlewkę ogrzewać przez około 10 minut.
Zakres materiału:
Roztwory nasycone, wytrącanie osadów związków trudno rozpuszczalnych.
Stan równowagi pomiędzy osadem a substancją rozpuszczoną w roztworze nasyconym. Iloczyn rozpuszczalności.
Związek pomiędzy rozpuszczalnością, a iloczynem rozpuszczalności.
Czynniki wpływające na rozpuszczalność związków trudno rozpuszczalnych.