Что такое гетерогенное равновесие

Что такое гетерогенное равновесие

Закон действующих масс применим как к гомогенным равновесиям (например, к равновесиям в жидких растворах), так и к гетерогенным равновесиям, т. е. к равновесиям в гетерогенных системах.

Гетерогенное равновесие ˗ это равновесие, устанавливающееся на границе раздела фаз.

В аналитической химии часто встречаются гетерогенные системы и равновесия двух типов: осадок (твердая фаза) какого-либо вещества, находящийся в равновесии с насыщенным раствором того же вещества (жидкая фаза), и две равновесные жидкие фазы, например, водный раствор и органический растворитель, не смешивающиеся друг с другом, между которыми распределено растворенное вещество, находящееся в равновесии с обеими жидкими фазами.

Примером системы второго типа может служить экстракционная система, состоящая из слоя жидкого тетрахлорида углерода CCl ₄, над которым расположен водный слой; причем в обеих контактирующих жидких фазах растворен молекулярный иод I ₂, вследствие чего жидкая органическая фаза окрашена в фиолетовый цвет (основная часть иода содержится в жидкой органической фазе), а водная ˗ в желтый:

I ₂ (органическая фаза) ↔ I ₂ (водный раствор).

В гетерогенной системе при постоянной температуре рано или поздно самопроизвольно достигается состояние равновесия.

2.2. Способы выражения растворимости малорастворимых сильных электролитов

где т ˗ масса растворенного вещества, г; V ˗ объем насыщенного раствора, л. Массовая растворимость вещества выражается в г/л.

Молярная растворимость вещества S ˗ это количество растворенного вещества (т. е. число молей этого вещества), содержащееся в одном литре его насыщенного раствора:

где т ˗ масса растворенного вещества, г; М ˗ молярная масса растворенного вещества в г/моль; V ˗ объем насыщенного раствора, л. Молярная растворимость вещества выражается в моль/л.

Применяются и другие способы выражения растворимости и иные обозначения.

Растворимость малорастворимого сильного электролита зависит от его природы и природы растворителя, температуры, давления (обычно зависимость от давления мала, если не поглощаются и не выделяются газообразные вещества), присутствия других электролитов в растворе (как имеющих, так и не имеющих одноименные ионы с рассматриваемым малорастворимым электролитом), а также различных веществ (в том числе нейтральных молекул), способных образовывать комплексные соединения с данным малорастворимым электролитом или вступающих с ним в другие химические реакции.

2.3. Произведение растворимости малорастворимого сильного электролита

Рассмотрим произведение растворимости малорастворимого сильного электролита.

а) Произведение растворимости сульфата бария для водных растворов.

В гетерогенной системе, состоящей из находящихся в равновесии осадка сульфата бария и его насыщенного раствора, устанавливается гетерогенное равновесие

Сульфат бария — сильный электролит. В водном растворе он полностью распадается на ионы. Непродиссоциировавшие молекулы Ва SO ₄ в водном растворе не существуют. По определению

Так как растворимость сульфата бария в воде очень мала (

б ) Произведение растворимости гидроксида кадмия Cd ( OH ) ₂ для водных растворов.

Рассуждая аналогично предыдущему, имеем:

в) Произведение растворимости ортофосфата бария Ва ₃ (РО ₄ ) ₂ для водных растворов.

Рассмотрение, аналогичное примерам (а) и (б), приводит к следующим результатам:

При малых концентрациях ионов f (Ва 2+ ) 3 ≈1 и f (РО ₄ 3- ) 2 ≈1

Тогда ПР[ Ba ₃ ( PO ₄ ) ₂ ] = [Ва 2+ ] 3 [ РО ₄ 3- ] 2

Аналогичное рассмотрение можно провести и для других малорастворимых сильных электролитов.

Произведение растворимости есть постоянная величина при постоянной температуре.

Произведение растворимости, выраженное через молярные растворимости ионов, ˗ размерная величина, поскольку размерны молярные растворимости ионов. Однако обычно, приводя числовые значения произведения растворимости, единицы измерения для краткости не указывают. Это не приводит ни к каким недоразумениям, так как равновесные концентрации ионов сильного электролита в насыщенном растворе этого электролита в подобных случаях всегда выражают через молярную растворимость ионов.

Произведение растворимости зависит от тех же факторов, что и растворимость.

Установим теперь связь произведения растворимости с молярной растворимостью сильного электролита . Рассмотрим общий случай. Пусть осадок малорастворимого сильного электролита К _n А _m находится в равновесии с его насыщенным раствором:

Произведение растворимости ПР равно

Решаем последнее уравнение относительно S :

S = (ПР/n n m m ) 1/n+m (2.3)

Для сравнения растворимости сильных малорастворимых электролитов однотипного состава можно непосредственно сопоставлять их произведения растворимости ПР .

Например, произведение растворимости сульфатов кальция, стронция, свинца, бария однотипного состава при комнатной температуре уменьшается в указанной последовательности катионов (от кальция к барию). В той же последовательности понижается и их молярная растворимость S в воде:

Молярная растворимость S даже возрастает при переходе от хлорида серебра к молибдату или сульфиту серебра, хотя произведение растворимости ПР, напротив, понижается.

Поскольку произведение растворимости обычно очень малая величина, то часто вместо числового значения ПР приводят его показатель

В табл. 2.1 в качестве примера приведены произведения растворимости для некоторых веществ.

Таблица 2.1. Произведение растворимости ПР в воде и показатель растворимости рПР некоторых сильных малорастворимых электролитов при комнатной температуре (25 °С)

2.4. Условие образования осадков малорастворимых сильных электролитов

Концентрации ионов бария с(Ва 2+ ) и сульфат-ионов c ( SO ₄ 2- ) в растворе сульфата бария в чистой воде одинаковы и равны концентрации с растворенного сульфата бария, независимо от того, является ли раствор насыщенным или ненасыщенным:

Назовем произведение концентраций ионов c ( Ba 2 + ) c ( SO ₄ 2- ) ионным произведением.

В ненасыщенном растворе сульфата бария концентрации ионов с(Ва 2+ ) и c ( SO ₄ 2- ) меньше их концентрации S в насыщенном растворе, поэтому ионное произведение меньше произведения растворимости:

Из ненасыщенного раствора осадок сульфата бария не выпадает.

Если ионное произведение будет больше произведения растворимости, то это означает, что концентрация ионов в растворе выше их молярной растворимости:

Таким образом, условием образования осадка сульфата бария и выпадения его из раствора является неравенство

т. е. ионное произведение должно быть больше произведения растворимости.

Аналогично условию (2.4) можно указать условия образования осадков и для других малорастворимых сильных электролитов, например:

т. е. ионное произведение должно быть больше произведения растворим ости сильного малорастворимого электролита.

Если ионное произведение меньше произведения растворимости, то осадок не выпадает.

2.5 Дробное осаждение и дробное растворение осадков

Учет величин ПР, S и условия (2.5) позволяет осуществлять избирательное осаждение различных ионов, что широко используется в качественном химическом анализе.

Действительно, при комнатной температуре произведение растворимости указанных сульфатов уменьшается в последовательности:

Рассуждая аналогичным образом, можно объяснить, почему наблюдается помутнение растворов вследствие образования осадков сульфатов при прибавлении: насыщенного раствора сульфата кальция к растворам солей стронция и свинца (помимо растворов солей бария), насыщенного раствора сульфата стронция к растворам солей свинца и бария; насыщенного раствора сульфата свинца к растворам солей бария.

На основе сопоставления значений ПР , S с учетом условия (2.5) можно также объяснить явление избирательного (дробного) растворения того или иного малорастворимого сильного электролита, находящегося в смеси с осадками других малорастворимых сильных электролитов.

PbSO ₄(т)+ Sr 2+ → PbSO ₄(т)+ Ca 2+ (раствор)

т. е. в системе протекает гетерогенная реакция

Са SO ₄(т) + Sr 2+ (раствор) → SrSO ₄(т)+Са 2+ (раствор)

Объясняется это тем, что растворимость сульфата стронция меньше растворимости сульфата кальция. Сульфаты свинца и бария останутся в осадке, так как их растворимость меньше растворимости сульфата стронция.

Чем больше различие между значениями произведения растворимости однотипных малорастворимых сильных электролитов, тем легче можно провести селективное осаждение или селективное растворение.

2.6. Перевод одних малорастворимых электролитов в другие

При проведении анализа иногда возникает необходимость перевести малорастворимые осадки в другие, также малорастворимые осадки.

Так, например, при систематическом анализе катионов для отделения катионов кальция, стронция и бария от остальных катионов их осаждают разбавленной серной кислотой или растворами сульфатов, переводя в малорастворимые осадки сульфатов кальция Са SO ₄, стронция SrSO ₄ и бария Ва SO ₄. Осадок, состоящий из смеси этих сульфатов, отделяют от маточного раствора. Для открытия катионов кальция, стронция и бария в этой смеси ее необходимо перевести в растворимое состояние и в полуденном растворе идентифицировать каждый из указанных катионов с помощью той или иной реакции. Однако сульфаты кальция, стронция и бария не растворяются ни в воде, ни в кислотах, ни в щелочах.

Для перевода катионов кальция, стронция и бария в раствор из осадка смеси их сульфатов эту смесь обрабатывают при нагревании раствором соды Na ₂С O ₃. При такой обработке твердые сульфаты переходят в твердые же карбонаты:

Образовавшуюся нерастворимую в воде смесь карбонатов растворяют в какой-либо кислоте (например, в уксусной):

Sr С O ₃(т) + 2Н + → Sr 2+ + С O ₂ ↑ +Н₂ O

ВаС O ₃ (т) + 2Н + → Ва 2+ + С O ₂ ↑ +Н₂ O

Катионы кальция, стронция и бария при этом переходят в раствор, в котором их затем открывают различными реакциями.

Рассмотрим превращение твердых сульфатов в твердые карбонаты на примере перевода сульфата бария Ва SO ₄ в карбонат бария:

Поскольку ионное произведение с(Ва 2+ )с( SO ₄ 2- ) при этом меньше произведения растворимости сульфата бария, то он будет растворяться, а поскольку ионное произведение с(Ва 2+ )с(СО₃ 2- ) больше произведения растворимости карбоната бария, то перешедшие в раствор катионы бария будут осаждаться в форме карбоната бария. Сульфат-ионы станут накапливаться в растворе и их необходимо периодически удалять.

В равновесном растворе над осадком сульфата бария концентрация ионов бария равна

Следовательно, для образования осадка карбоната бария необходимо, чтобы концентрация карбонат-ионов СО₃ 2- превышала величину

Операцию обработки осадка сульфата бария раствором соды при нагревании (нагревание применяют для повышения скорости процесса) повторяют несколько раз, периодически удаляя раствор, в котором накапливаются сульфат-ионы, поскольку они препятствуют растворению сульфата бария.

Аналогичным образом осуществляется и перевод твердых сульфатов кальция и стронция в твердые карбонаты кальция и стронция.

2.7. Влияние добавок постороннего электролита с одноименным ионом на растворимость малорастворимых сильных электролитов

Рассмотрим гетерогенное равновесие

BaS О₄ (т) = Ва 2+ + SO ₄ 2- (водный раствор)

[Ba 2+ ][ SO ₄ 2- ] = const при Т = const.

Поэтому рост [ SO ₄ 2- ] приведет к уменьшению концентрации ионов бария [Ва 2+ ], т. е. растворимость сульфата бария уменьшится.

Аналогичное рассмотрение можно провести для любого другого электролита.

Таким образом, введение в раствор электролита, содержащего одноименные с осадком ионы, не образующие с ним растворимые комплексные соединения, понижает растворимость малорастворимого сильного электролита, т. е. увеличивает полноту осаждения вещества.

Заметим, однако, что если вводимые одноименные с осадком ионы образуют с ним растворимые комплексные соединения, то при достаточно большом избытке этих ионов наблюдается не понижение растворимости вещества, а, наоборот, растворение осадка.

2.8. Влияние добавок постороннего (индифферентного) электролита на растворимость малорастворимых сильных электролитов

Рассмотрим то же гетерогенное равновесие

BaS О₄ (т) = Ba 2+ + SO ₄ 2- (раствор)

В этом случае коэффициенты активности f (Ва 2+ ) и f ( SO ₄ 2- ) уже могут заметно отличаться от единицы, поэтому произведение растворимости следует выражать уже не через равновесные концентрации ионов [Ва 2+ ] и [ SO ₄ 2- ], а через их равновесные активности а(Ва 2+ ) и a ( SO ₄ 2- ):

Учитывая, что а(Ва 2+ ) = f (Ва 2+ )[Ва 2+ ] и a ( SO ₄ 2- ) = f ( SO ₄ 2- )[ SO ₄ 2- ], имеем:

ПР = [ Ва 2+ ] [ SO ₄ 2- ] f ( Ва 2+ ) f (SO ₄ 2- ) = const. (2.6)

При не слишком высоких концентрациях растворов с ростом ионной силы раствора I _с коэффициенты активности ионов уменьшаются (становятся меньше единицы) в соответствии с уравнением второго приближения теории сильных электролитов Дебая и Хюккеля.

Но величина ПР в уравнении (2.6) должна оставаться постоянной при постоянной температуре. Поэтому уменьшение произведения f (Ва 2+ ) f ( SO ₄ 2- ) в формуле (2.6) должно компенсироваться увеличением произведения [Ba 2+ ][ SO ₄ 2- ] за счет возрастания равновесных концентраций [Ва 2+ ] и [ SO ₄ 2- ], т. е. происходит повышение растворимости осадка сульфата бария.

Аналогичные рассуждения справедливы для любого малорастворимого сильного электролита.

Таким образом, введение в гетерогенную систему добавок постороннего (индифферентного) электролита приводит к изменению растворимости малорастворимого сильного электролита вследствие изменения коэффициентов активности ионов. Это явление называется солевым эффектом .

Солевой эффект — изменение растворимости малорастворимого сильного электролита вследствие изменения коэффициентов активности ионов.

При не очень больших значениях ионной силы раствора (картина, достаточно часто встречающаяся для аналитических систем) введение посторонних электролитов обычно повышает растворимость осадка, так как уменьшаются коэффициенты активности ионов. При больших значениях ионной силы раствора возможно не увеличение, а, наоборот, уменьшение растворимости осадка при введении в систему посторонних электролитов, так как при высоких ионных силах раствора, как было показано выше (см. лекцию 1), коэффициенты активности ионов могут быть больше единицы. В общем случае следует говорить об изменении растворимости осадков.

Солевой эффект проявляется всегда, также и при введении в гетерогенную систему таких электролитов, которые имеют с осадком одноименные ионы. Однако солевой эффект в меньшей степени изменяет растворимость осадка (в несколько раз) по сравнению с влиянием одноименных ионов (в несколько десятков и в сотни раз).

2.9. Влияние различных факторов на полноту осаждения осадков и их растворение

Полнота осаждения осадков и их растворимость (а также и чистота) зависят от ряда факторов, важнейшими из которых являются: природа осаждаемого вещества, осадителя, растворителя; концентрация реагентов; температура; pH среды; присутствие посторонних веществ, как имеющих, так и не имеющих одноименные ионы с осадком; условия осаждения (быстрое или медленное образование осадка, осаждение из разбавленных или концентрированных растворов, при перемешивании или без перемешивания и т. д.); характер образующегося осадка (аморфный, кристаллический, мелкозернистый, крупнозернистый, рыхлый, плотный и т. п.); возможность протекания побочных реакций; продолжительность выдерживания осадка с маточником.

Влияние добавок посторонних веществ было рассмотрено в предыдущем разделе.

Во многих аналитически значимых случаях растворимость увеличивается с повышением температуры.

Обычно, особенно в количественном анализе, осадительные аналитические реакции проводят в таких условиях, которые обеспечивают наибольшую полноту выпадения осадка стехиометрического состава, содержащего минимум примесей посторонних веществ, и исключающих протекание побочных процессов.

Примеры решения задач.

Рассчитаем теперь растворимость сульфата бария S ₁ в присутствии одноименных ионов – сульфат-ионов, исходя из произведения растворимости. Концентрации [ Ba 2+ ] = [ S О₄ 2- ] = S ₁. Но ионы S О₄ 2- образуются и при диссоциации 0,01 М раствора Na ₂ S О₄ в концентрации 0,01моль/л. Поэтому, концентрация ионов S О₄ 2- будет равна сумме концентраций ионов, образующихся при диссоциации двух солей [ S О₄ 2- ] = S ₁ + 0,01.

Используя определение произведения растворимости, находим:

Из приведенных расчетов видно, что присутствие сульфата натрия в растворе должно понизить растворимость в

Решение. При наличии в растворе другой хорошо растворимой соли, не содержащей с осадком одноименный ион, произведение растворимости BaS О₄ определяется по формуле:

Коэффициенты активности находят, используя ионную силу раствора, которая определяется концентрацией KNO ₃:

По таблице 1.2 находим значения коэффициентов активности:

Из приведенных расчетов видно, что присутствие нитрата калия в растворе должно повысить растворимость в

Решение. М( AgCl ) = 108 + 35,5 = 143,5 г/моль. Вычислим молярную растворимость хлорида серебра

Источник

Гетерогенные равновесия (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4

Гетерогенные равновесия

Биомедицинская значимость темы

С общебиологической точки зрения интерес, проявляемый биологами и медиками к гетерогенным равновесиям, обусловлен в первую очередь тем обстоятельством, что клеточные мембраны представляют собой гетерогенные системы, отдельные компоненты которых могут находиться в жидкой и твердой фазах. Специфические функции биомембран в значительной степени зависят от фазового состояния и фазового равновесия в этих клеточных и субклеточных структурах.

Процессы образования и растворения минеральных компонентов костной ткани также обусловлены сдвигами гетерогенного равновесия в организме. Дело в том, что минеральные компоненты костной ткани, основу которых составляет гидроксифосфат кальция Са5(РО4)3ОН, находятся в состоянии химического равновесия с ионами кальция и фосфата плазмы крови. Смещение этого равновесия под влиянием различных факторов может приводить к нарушению нормального хода обызвествления остеоидной ткани, т. е. к развитию рахита.

При различных патологических состояниях в различных средах организма может начаться образование твердой фазы. Например, образование мочевых камней (оксалат кальция, фосфат кальция, урат кальция) при почечно-каменной болезни, образование холестериновых камней, билирубинокислого кальция, карбоната кальция при печеночно-каменной болезни, отложение карбоната кальция в стенке сосудов (кальциноз) и т. д.

Глубокое понимание закономерностей образования и растворения малорастворимых солей в организме человека необходимо будущему врачу для осознанного принятия необходимых мер по профилактике и лечению нарушений минерального обмена при различных заболеваниях

Закономерности наступления и смещения гетерогенных равновесий весьма важны также для решения вопросов об охране окружающей среды. Например, процессы осаждения и удаления химических загрязнений широко применяют в санитарно-гигиенической практике для очистки природных и сточных вод.

Знание общих закономерностей протекания процессов в гетерогенных системах необходимо студентам для последующего изучения ряда вопросов биохимии, медицинской химии, нормальной и патологической физиологии, фармакологии, санитарии и гигиены, ряда клинических дисциплин.

Теория гетерогенных равновесий

Термодинамическая и концентрационная Ks

константы растворимости малорастворимого электролита.

Гетерогенные равновесия возникают в гетерогенных системах, т. е. системах, состоящих из нескольких фаз, разделенных реальными физическими границами раздела фаз.

Рассмотрим гетерогенную систему, состоящую из малорастворимого осадка сильного электролита и насыщенного раствора над ним, между которыми устанавливается динамическое химическое равновесие. При контакте осадка (например, BaSO 4 ) с водой в системе протекают процессы: 1) растворения –– полярные молекулы Н2О часть ионов из кристаллической решетки BaSO 4 переводят в жидкую фазу; 2) осаждения –– под влиянием электростатического поля кристаллической решетки BaSO 4 часть ионов Ва2+ и переходят из жидкой фазы в твердую, достраивая кристаллическую решетку соли.

С течением времени скорость растворения станет равной скорости осаждения и установится динамические равновесие между кристаллическим осадком малорастворимой соли BaSO 4 и его водным раствором, содержащим ионы Ва2+( p ) и ( p ):

BaSO 4 (к) ⇄ Ba 2+ ( p ) + ( p ) (1)

Охарактеризуем этот равновесный процесс количественно константой равновесия, применив к данной системе закон действующих масс. Так как BaSO 4 является малорастворимым сильными электролитом (над осадком BaSO 4 молекул нет, а только ионы) в законе действующих масс используем кажущуюся концентрацию (активность) a = fa × С.

Кхим. рав. = (2)

Знаменатель этой дроби –– активность кристаллического BaSO4 – является постоянной величиной, равной по определению единице. Произведение двух констант дает новую постоянную величину, которую называют термодинамической константой растворимости и обозначают :

= × (3)

Эту величину часто называют произведением растворимости и обозначают ПР; это устаревшее обозначение.

Таким образом, в насыщенном растворе малорастворимого сильного электролита произведение равновесных активностей его ионов есть величина постоянная при данной температуре.

Уравнение (3) будет иметь вид:

Ks = C(Ba2+) × C(), (4)

где С – равновесные концентрации катионов и анионов (моль/л) в насыщенном растворе малорастворимого сильного электролита.

Если малорастворимый сильный электролит образует при диссоциации несколько ионов, то в выражения и Ks входят активности (концентрации) ионов в соответствующих степенях.

Ag2CrO4 ⇄ 2Ag+ + ; = a2(Ag+) × a(); Ks = С2(Ag+) × С() (5)

PbCl2 ⇄ Pb2+ + 2Cl–; = a(Pb2+) × a2(Cl–); Ks = С(Pb2+) × С2(Cl–) (6)

Различные соотношения между величиной и произведением активностей ионов малорастворимого сильного электролита в растворе характеризуют насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы. Для электролита AmBn можно записать следующие соотношения:

am(An+) × an(Bm–) =

am(An+) × an(Bm–)

am(An+) × an(Bm–) >

Пользуясь уравнениями (3 – 6), можно рассчитать равновесную концентрацию ионов в насыщенном растворе малорастворимого сильного электролита.

Взаимосвязь между растворимостью и

Количественно растворимость различных веществ выражается концентрацией насыщенных растворов. Растворимость данного вещества равна его молярной концентрации в насыщенном растворе (молярная растворимость вещества): S моль/л. Растворимость часто также выражают в граммах растворенного вещества на 100 г растворителя или в граммах растворенного вещества на 1 л раствора.

Растворимость твердых веществ зависит от природы растворенного вещества, растворителя, температуры и т. д.

Связь между величиной и растворимостью зависит от числа ионов, на которые распадается малорастворимый сильный электролит в растворе. Рассмотрим несколько примеров расчета молярной растворимости малорастворимого сильного электролита по величине его , при условии = Ks

а) Бинарный электролит:

Ks(AgCl)= C(Ag+) × С(Cl–) = 1,8 × 10–10

В состоянии равновесия в соответствии с условием реакции:

Выразим величину Ks соли через значение ее растворимости:

S(AgCl) = (моль/л)

б) Трехионный электролит:

Ag2CrO4 (к) ⇄ 2Ag+(p) + (p);

Ks(Ag2CrO4)= C2(Ag+) × C() = 1,1 × 10–12

В состоянии равновесия в соответствии с уравнением реакции :

C() = S(Ag2CrO4);

Выразим величину Ks соли через значения ее растворимости

S(Ag2CrO4) = = 6,5 × 10–5 (моль/л)

В общем виде зависимость между Ks и S малорастворимого сильного электролита типа AmBn выражается следующим уравнением:

S (AmBn) = (9)

Сравнивая величину однотипных (1 моль разных малорастворимых сильных электролитов образует при растворении одинаковое число моль ионов) электролитов можно качественно оценить растворимость осадков.

(250С)

Условия образования и растворения осадков

Зная концентрации ионов в растворе, можно прогнозировать направление гетерогенного процесса. Если произведение концентраций ионов, образующих малорастворимый сильный электролит, в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, будет больше , то произойдет образование твердой фазы, т. е. осадка.

Таким образом, условием образования осадка является превышение произведения концентрации ионов малорастворимого сильного электролита над величиной .

В качестве примера рассмотрим последовательность осаждения фторида и оксалата кальция.

(CaF2) = 4 × 10–11

(CaC2O4) = 2 × 10–9

Если брать за основу , то в первую очередь должен образоваться осадок CaF2, т. к.

(CaF2) (CaC2O4).

Проверим это, рассчитав концентрацию ионов Са2+ в насыщенном растворе:

CaC2O4 ⇄ Са2+

При растворении каждого моля СаС2О4 в раствор переходит 1 моль ионов Са2+ и 1 моль ионов :

( СаС2О4 ) = S2,

где S – растворимость соли в моль/л:

a Са2+ = S = = 4,5 × 10–5 моль/л

При растворении моля CaF2 в раствор переходит 1 моль ионов Са2+ и 2 моль ионов F–:

(CaF2)= a Са2+ × a2F– = S × (2S)2 = 4S3

a Са2+ = S = = 0,84 × 10–4 моль/л

Процесс образования осадка можно расчленить на три основные стадии: 1) возникновение зародышей кристаллизации; 2) рост кристаллов из зародышей; 3) агрегация кристаллов с образованием поликристаллического осадка. Эти стадии протекают с разной скоростью. Это обстоятельство объясняет тот факт, почему при достижении условия:

am(An+) × an(Bm–)>

не всегда сразу же образуется осадок AmBn : последняя стадия может требовать для своего завершения нескольких часов, а то и суток.

Условием растворения осадка является неравенство:

am(An+) × an(Bm–) ,

т. е. растворение осадка малорастворимого электролита происходит при условии, что произведение активностей его ионов меньше .

Источник