Iloczyn rozpuszczalności

W roztworze elektrolitu trudno rozpuszczalnego istnieje równowaga pomiędzy jonami elektrolitu a fazą stałą pozostającą w równowadze z roztworem. Z uwagi na to, że roztwór jest rozcieńczony (trudno rozpuszczalny związek), brak jest w roztworze cząsteczek niezdysocjowanych. Dla takiego elektrolitu możemy zastosować prawo działania mas:

Ponieważ stężenie fazy stałej jest niezmienne (stałe), możemy pozbyć się mianownika:Iloczyn stężeń jonów w nasyconym roztworze, w stałej temperaturze jest wielkością stałą i nazywany jest iloczynem rozpuszczalności I_R lub K_SO. Wartości liczbowe iloczynów rozpuszczalności dla wielu związków zostały stabelaryzowane. Charakteryzują one pośrednio również rozpuszczalność związku w wodzie.

Substancje, których nie można rozpuścic w wodzie, w kwasach, w roztworach alkalicznych lub w roztworach substancji kompleksujących, rozkłada sie przez stapianie w tyglach z odpowienimi topnikami.
Topniki, stosowane do stapiania z próbkami, dzielą sie na kwasne i alkaliczne. Próbki o charakterze kwaśnym (np. zawierające więcej krzemionki) stapia się z topnikami alkalicznymi. Materiały zasadowe (np. tlenki metali) stapia się z topnikami kwasnymi.
Najczęsciej stosowanym topnikiem alkalicznym jest węglan sodowy, czyli soda (t.t. 820 st.C). stosuje sie też mieszaninę węglanu sodu i węglanu potasu (1+1) (t.t. 690 st.C).
Typowym topnikiem kwaśnym jest pirosiarczan potasowy K2S2O7.

Operację wytrącania osadu można zakończyć dopiero wtedy gdy sprawdzimy całkowitość wytrącenia. W tym celu czeka się na opadnięcie osadu, dodaje kilka kropel, po ściance naczynia, odczynnika strącającego i obserwuje czy nie wytrąca się osad. Jeśli osad nie został całkowicie wytrącony, należy wytrącanie kontynuować.

W pracy laboratoryjnej uzyskany osad bardzo często należy oddzielić od roztworu.

W zależności od tego jaki rodzaj osadu został wytrącony i do jakich celów chcemy go wykorzystać, stosujemy odpowiednią metodę oddzielania.

Jeżeli osad jest trudno rozpuszczalny, oddzielamy go od roztworu przez dekantację, sączenie albo wirowanie.

Dekantacja - polega na zlewaniu cieczy znad osadu, stosuje się jedynie w wypadku osadów gruboziarnistych, ciężkich, łatwo opadających na dno naczynia.

Sączenie - polega na przepuszczeniu (przefiltrowaniu) mieszaniny przez ciało porowate (bibuła filtracyjna, spiek) o wielkości por odpowiednio dobranych do charakteru osadu.

Oddzielanie osadu przez sączenie przeprowadzamy wtedy gdy osad lub roztwór wykorzystywany jest następnie w celach analitycznych.

W laboratorium chemicznym stosuje się trzy rodzaje sączków w zależności od wielkości uzyskanych ziaren osadu. W szczególnych przypadkach stosuje się specjalne sączki o różnym stopniu porowatości:

o do sączenia osadów drobnokrystalicznych, jak np. BaSO4, CaC2O4, stosuje się sączki o najmniejszych porach. Sączki te nazywa się „twardymi” I oznacza niebieskim kolorem i numerem 390.

o do grubokrystalicznych osadów stosuje się sączki „średnie” oznaczone kolorem żółtym i numerem 389.

o osady galaretowate, serowate sączy się na sączkach „miękkich” o największych porach. Sączki te oznacza się kolorem czerwonym lub szarym z numerem 388.

Przemywanie osadów *przez dekantację po zlaniu cieczy znad osadu, wlewa się 10-30 cm³r-ru przemywającego, osad opada na dno naczynia, a klarowną (przezroczystą) ciecz ponownie zlewa znad osadu (naturalnie przez sączek). Czynności te zwykle powtarza się kilkukrotnie, po czym osad przenosi się na sączek przy pomocy bagietki i tryskawki (z wodą destylowaną). *przemywanie osadu na sączku przemywa się ↓ porcjami r-ru przemyw, aż do całkowitego przesącz cieczy przez osad, przed dodaniem następnej porcji. Po kilkakrotnym przemyciu sprawdza się czy os jest dostatecznie przemyty- kilka kropli z ostatni przesączu i przeprow odpow reak charakt dla jonu który był zaniecz.

Rodzaje osadów.#Krystaliczne - złożone z cząstek o uporządkowanej budowie sieciowej. Tworzą podczas rozpuszczania roztwory rzeczywiste. Postać osadu zależy od sposobu jego wytrącania: *drobnokrystaliczne BaSO₄*grubokrystaliczne MgNH₄PO₄#Koloidalne - złożone z cząstek o nieuporządkowanej budowie sieciowej. Rozpuszczane w wodzie tworzą roztwory koloidalne. Dzielą się na: *serowateAgCl *galaretowate Fe(OH)₃.#Liofilowe (hydrofilowe, gdy rozpuszczalnikiem jest woda - trudno koagulują, do ich wytrącania potrzeba większej ilości elektrolitu. Tworzą się wówczas osady galaretowate o bardzo rozwiniętej powierzchni, z dużą ilością mikroporów, trudne do sączenia i przemywania), np. SiO₂*nH₂O.#Liofobowe (hydrofobowe) - łatwo koagulują w wyniku czego powstają kłaczkowate osady np. AgCl.

Roztwarzanie - zjawisko chemiczne polegające na przechodzeniu substancji stałej do roztworu, połączone z reakcją tej substancji z rozpuszczalnikiem lub innym składnikiem roztworu. Cechą różniącą roztwarzanie od rozpuszczania jest to, iż odparowując rozpuszczalnik nie uzyska się produktu wyjściowego, a jedynie produkt reakcji, jednak w języku potocznym proces roztwarzania często określany jest jako rozpuszczanie.

Rozpuszczanie zachodzi wówczas gdy energia solwatacji jonów przewyższa energię sieci krystalicznej sub rozp. Podstawowym wymogiem jest by rozp nie zawieral analitu i charak się dużą czystościa

Spiekanie to podst proc w tech otrzym m ceram i w metalurgii proszków zachodzące podczas operacji wypalania Spiekanie jest procesem w którym zbiór drobnych ziaren (proszek) przekształca się w sposób trwały w lity polikryształ. zach w temp ↓ od temp top podst skład proszku 0.5-0.8 temp top. jest proces samorzut wiąże się z ↓ nadmj en powierzch układu (sumarycz e pow swobodnej proszku > e powstając w polikrysztale granic międzyziar)

---