40709 skanuj0009 (59)

[H⁺]² •[S²-]=10‘²² [H₂S]

₂ ir^B-[H_;s]

^[ 1—EF?

Stężenie molowe H* jest wykładniczą funkcjąpH, co wynika z definicji: pH = - log [H⁺]

log [H*] = - pH

[I-T] = 10-^pH

Zakładając, że: [H₂S] ~ 0,1M (roztwór nasycony), możemy teraz wyrazić [S²~] jako funkcję pH:

[S²"] = 10‘²²

0,1

(_I0-PH)²

10~²³

10^-2P^H

[S^2_] = 10'^23+2pH

Ogólny wniosek wypływający z tego równania można sformułować tak: podniesienie pH o jednostkę (czyli 10-krotne obniżenie stężenia molowego H⁺) powoduje 100-krotny wzrost stężenia molowego S²". Mówiąc jakościowo, im bardziej alkalizujemy roztwór H2S, tym więcej jonów S²“ pojawia się w nim:

H₂S + HO‘ 2 HS' + H₂0 1

r stopień dysocjacji H₂S wzrasta

HS^_+HCT £ S²‘ + H₂0 J

Pamiętając o stałości iloczynu jonowego H₂0:

[H⁴] [OH~| = Itr¹⁴

możemy powiedzieć: im bardziej zakwaszamy roztwór H₂S, tym mniej jonów S²" pozostaje w roztworze:

S²’ + II* ^ HS“ HS~ + H* Pi H₂S

stopień dysocjacji H₂S maleje

Biorąc pod uwagę wartość pH = 0,5 widzimy, że odpowiada jej stężenie jonów S²" rzędu 10'²²M.

Możemy przyjąć, że stężenia molowe kationów strącanych są rzędu 0,1M. Wprowadźmy teraz wyrażenie [Me²⁺] [S²“] będące iloczynem stężeń jonów, a określane jako iloczyn jonowy. Jego wartość wyniesie:    10'^l-10‘²² = 10'²⁵.

Aby mógł wytrącić się osad siarczku (o stechiometrii MeS) musi być spełniony warunek:

iloczyn rozpuszczalności < iloczyn jonowy

czyli:

K» < [Me²⁺] [S²1

K_m < 10 ²³

W drugiej grupie kationów, największe wartości K* odpowiadają CdS ( rzędu 10^-26) i SnS ( rzędu 10 ”²⁵). Dlatego też gdyby strącanie prowadzić w roztworze o pH < 0,5 (zbyt kwaśny!!), stężenie jonów S²' mogłoby obniżyć się tak znacznie, że iloczyn jonowy [Me ²⁺] [S²~] stałby się mniejszy od odpowiedniego iloczynu rozpuszczalności CSnS lub CdS) - osady nie wytrąciłyby się.

Z przeciwnym zagrożeniem mamy do czynienia w przypadku jonów Zn²⁺. Iloczyn rozpuszczalności ZnS (rzędu 10^-22) tylko nieznacznie przekracza obliczoną wartość iloczynu jonowego. Gdyby wytrącanie siarczków 2 grupy miało miejsce w roztworze o pH > 0,5 (zbyt mało kwaśnym), stworzylibyśmy warunki sprzyjające rozpoczęciu wytrącania ZnS (jako najłatwiej wytrącającego się siarczku 3 grupy).

17