Iloczyn rozpuszczalnoci substancji trudno rozpuszczalnych Zadania z rozwizaniami

Iloczyn rozpuszczalności substancji trudno rozpuszczalnych Zadania z rozwiązaniami

Zadanie 1 v Iloczyn rozpuszczalności Ag. Br wynosi 3, 6 ∙ 10 -13. v Ile gramów w postaci Ag+ zawiera 1 dm 3 nasyconego roztworu tej soli. v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: ü Ag. Br ↔ Ag+ + BrØ wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: ü KSO = [Ag +] ∙ [Br-] = 3, 6 ∙ 10 -13 ü gdzie [Ag +] i [Br-] to stężenie molowe jonów w nasyconym roztworze soli. ü MAg+ = 108 g/mol

Zadanie 1 - rozwiązanie Ø obliczenie stężenia molowego jonów w nasyconym roztworze soli, pierwiastek kwadratowy z KSO: ü jest to jednocześnie liczba moli kationów Ag+ w 1 dm 3 roztworu Ø obliczenie liczby gramów kationów Ag+ zwartych w 1 dm 3 roztworu: ü m. Ag+ = Cm. Ag+ ∙ MAg+ ∙ Vr = 6 ∙ 10 -7 mol/dm 3 ∙ 108 g/mol ∙ ∙ 1 dm 3 = 648 ∙ 10 -7 g = 6, 48 ∙ 10 -5 g

Zadanie 2 i rozwiązanie v KSO wodorotlenku magnezu wynosi 3, 2 ∙ 10 -11. v Oblicz stężenie molowe jonów Mg 2+ w nasyconym roztworze. v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna w roztworze wodnym: ü Mg(OH) 2 ↔ Mg 2+ + 2 OHü wyrażenie na KSO, gdzie : [Mg 2+] = [OH-] = x ü KSO = [Mg 2+] ∙ [2 OH-]2 = 4 ∙ x 3 = 3, 2 ∙ 10 -11 Ø obliczenie stężenia molowego Mg 2+ w roztworze:

Zadanie 3 z rozwiązaniem v Rozpuszczalność Ca. CO 3 w temp. 25 o. C wynosi 5, 8 ∙ 10 -5 mol/dm 3. v Oblicz iloczyn rozpuszczalności soli. v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna w roztworze wodnym: ü Ca. CO 3 ↔ Ca 2+ + CO 32Ø stężenie molowe nasyconego roztworu węglanu wapnia jest równoznacznego z jego rozpuszczalnością,

Zadanie 3 z rozwiązaniem / cd ü Cm. Ca 2+ = Cm. CO 32 - = 5, 8 ∙ 10 -5 mol/dm 3 = x Ø wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności soli: ü KSO = [Ca 2+] ∙ [CO 32 -] = x 2 Ø obliczenie iloczynu rozpuszczalności: stężenie ü KSO = x 2 = (5, 8 ∙ 10 -5 mol/dm 3)2 = = 33, 6 ∙ 10 -10 = 3, 36 ∙ 10 -9.

Zadanie 4 z rozwiązaniem v W temp. 18 o. C stężenie anionów fluorkowych w wodnym roztworze soli wynosi 4 ∙ 10 -4 mol/dm 3. v Oblicz iloczyn rozpuszczalności fluorku wapnia w tej temperaturze. v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna w roztworze wodnym soli: ü Ca. F 2 ↔ Ca 2+ + 2 F-, ü stężenie molowe kationów Ca 2+ jest dwukrotnie mniejsze niż stężenie molowe anionów F-,

Zadanie 4 z rozwiązaniem / cd Ø stężenia molowe jonów soli w roztworze: ü x = [Ca 2+] = ½ ∙ [F-] = ½ ∙ 4 ∙ 10 -4 mol/dm 3 = = 2 ∙ 10 -4 mol/dm 3 ü [F-] = 2 x Ø wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: ü KSO = [Ca 2+ ] ∙ [2 F-]2 = x ∙ (2 x)2 = 4 ∙ x 3 Ø obliczenie iloczynu rozpuszczalności: ü KSO = 4 ∙ (2 ∙ 10 -4 )3 = 32 ∙ 10 -12 = 3, 2 ∙ 10 -11

Zadanie 5 z rozwiązaniem v Iloczyn rozpuszczalności w temp. 298 K Ba. CO 3 wynosi 2, 58 ∙ 10 -9. v Ile miligramów rozpuszczonego Ba. CO 3 zawiera 1 dm 3 nasyconego roztworu tej soli? v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: ü Ba. CO 3 ↔ Ba 2+ + CO 32 -, Ø masa molowa soli: MBa. CO 3 = 197 g/mol, Ø wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: ü KSO = [Ca 2+] ∙ [CO 32 -] = 2, 58 ∙ 10 -9,

Zadanie 5 z rozwiązaniem /cd Ø obliczenie stężenia molowego nasyconego roztworu soli: Ø obliczenie masy węglanu baru w 1 dm 3 nasyconego roztworu tej soli: ü m. Ba. CO 3 = Cm ∙ MBa. CO 3 ∙ Vr = 5, 08 ∙ 10 -5 mol/dm 3 ∙ ∙ 197 g/mol ∙ 1 dm 3 = 1000, 76 ∙ 10 -5 g = 1, 00076 ∙ 10 -2 g = = 10, 0076 mg.

Zadanie 6 z rozwiązaniem v Iloczyn rozpuszczalności siarczku ołowiu(II) w pewnej temp. wynosi 0, 9 ∙ 10 -29. v Ile miligramów Pb. S rozpuści się 150 cm 3 wody? v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: ü Pb. S ↔ Pb 2+ + S 2 -, Ø masa molowa soli: MPb. S = 239 g/mol, Ø wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: ü KSO = [Pb+] ∙ [ S 2 -] = 0, 9 x 10 -29,

Zadanie 6 z rozwiązaniem / cd •

Zadanie 7 z rozwiązaniem v Iloczyn rozpuszczalności substancji o wzorze A 2 B wynosi 3, 2 ∙ 10 -5. v Jaka jest rozpuszczalność tej substancji w mol/dm 3? v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: ü A 2 B ↔ 2 Az+ + B 2 z- , Ø wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: ü KSO = [2 Az+ ]2 ∙ [B 2 z- ] = 4 ∙ x 3 = 3, 2 ∙ 10 -5, Ø obliczenie stężenia molowego nasyconego roztworu soli co jest równoznaczne z rozpuszczalnością molową substancji :

Zadanie 8 z rozwiązaniem v Rozpuszczalność Pb. I 2 wynosi 1, 5 ∙ 10 -3 mol/dm 3. v Oblicz KSO tej soli. v Ø ü ü ü Ø Analiza i założenia do zadania: dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: Pb. I 2 ↔ Pb 2+ + 2 I - , wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: KSO = [Pb 2+ ] ∙ [2 I- ]2 = 4 ∙ x 3 stężenie mole kationów Pb 2+ / [Pb 2+ ] = x = 1, 5 ∙ 10 -3 mol/dm 3, stężenie molowe anionów I- / [I-] = 2 ∙ x = 2 ∙ 1, 5 ∙ 10 -3 mol/dm 3, obliczenie stężenia KSO soli: ü KSO = 4 ∙ x 3 = 4 ∙ (1, 5 ∙ 10 -3)3 = 4 ∙ 3, 375 ∙ 10 -9 = 13, 5 ∙ 10 -9 = = 1, 35 ∙ 10 -8

Zadanie 9 z rozwiązaniem v Iloczyn rozpuszczalności siarczku manganu(II) wynosi 1, 6 ∙ 10 -15. v Oblicz, ile miligramów soli rozpuści się w 500 cm 3 wody. v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: ü Mn. S ↔ Mn 2+ + S 2 - , Ø wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: ü KSO = [Mn 2+] ∙ [S 2 -] = 1, 6 ∙ 10 -15 ü masa molowa soli: MMn. S = 87 g/mol

Zadanie 10 z rozwiązaniem v Nasycony roztwór fluorku baru zawiera 82, 2 g kationów Ba 2+ w 100 dm 3 nasyconego roztworu tej soli. v Oblicz iloczyn rozpuszczalności soli. v Analiza i założenia do zadania: Ø dysocjacja elektrolityczna soli w roztworze wodnym: ü Ba. F 2 ↔ Ba 2+ + 2 FØ wyrażenie na KSO soli: ü KSO = [Ba 2+ ] ∙ [2 F- ]2 = 4 ∙ x 3 ü MBa 2+ = 137 g/mol Ø liczba moli anionów F- w 1 dm 3 nasyconego roztworu / stężenie molowe w nasyconym roztworze: ü [F-] = 2 [Ba 2+] = 2 x

Zadanie 10 z rozwiązaniem / cd Øobliczenie liczby moli kationów baru w 1 dm 3 roztworu / stężenia molowego nasyconego roztworu soli: Øobliczenie iloczynu rozpuszczalności soli:

Zadanie 11 z rozwiązaniem v Zmieszano 1 dm 3 roztworu Ca. Cl 2 o stężeniu 0, 01 mol/dm 3 i 1 dm 3 roztworu Na 2 SO 4 o stężeniu 0, 01 mol/dm 3. v Czy wytrąci się osad Ca. SO 4, jeżeli KSO = 2, 3 ∙ 10 -4 ? v Analiza i założenia do zadania: Ø równanie reakcji w przypadku stężonych roztworów: ü Ca 2+ + 2 Cl- + 2 Na+ + SO 42 - ↔ Ca. SO 4 + 2 Na+ + 2 Cl-, Ø wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: ü KSO = [Ca 2+] ∙ [SO 42 -] = 2, 3 ∙ 10 -4, Ø objętość roztworu po wymieszaniu w/w roztworów: ü Vrc = Vr 1 + Vr 2 = 1 dm 3 + 1 dm 3 = 2 dm 3. Ø stężenia molowe Ca 2+ i SO 42 - po wymieszaniu roztworów:

Zadanie 11 z rozwiązaniem /cd Ø obliczenie iloczynu jonowego roztworu po wymieszaniu roztworów wyjściowych: ü [Ca 2+] ∙ [SO 42 -] = 5 ∙ 10 -3 ∙ 5 ∙ 10 -3 = 25 ∙ 10 -6 = = 2, 5 ∙ 10 -5 Ø osad siarczanu(VI) wapnia nie wytrąci się z roztworu, ponieważ wartość iloczynu jonowego powstałego roztworu jest mniejsza od wartości iloczynu rozpuszczalności, powstający siarczan(VI) wapnia w całości ulegnie rozpuszczeniu i przejdzie do roztworu w postaci jonów: ü KSO = 2, 3 ∙ 10 -4 > 2, 5 ∙ 10 -5

Zadanie 12 z rozwiązaniem v W temperaturze 25 o. C zmieszano 200 cm 3 roztworu Mg(NO 3)2 o stężeniu 0, 02 mol/dm 3 z 300 cm 3 roztworu K 2 SO 4 o stężeniu 0, 002 mol / dm 3. v Czy wytrąci się osad Mg. SO 4 jeżeli jego rozpuszczalność wynosi 6, 8 ∙ 10 -6? v Analiza i założenia do zadania: Ø równanie reakcji w przypadku stężonych roztworów: ü Mg 2+ + 2 NO 3 - + 2 K+ + SO 42 - ↔ Mg. SO 4 + 2 K+ + 2 NO 3 -, Ø wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności: ü KSO = [Mg 2+] ∙ [SO 42 -] = 6, 8 ∙ 10 -6, Ø objętość roztworu po wymieszaniu w/w roztworów: ü Vrc = Vr 1 + Vr 2 = 0, 2 dm 3 + 0, 3 dm 3 = 0, 5 dm 3.

Zadanie 12 z rozwiązaniem Ø ü Ø obliczenie liczby moli kationów Mg 2+: n. Mg 2+ = Vr 1 ∙ Cm 1 = 0, 2 dm 3 ∙ 0, 02 mol/dm 3 = 0, 004 mol, obliczenie liczby moli anionów SO 42 -: n. SO 42 - = Vr 2 ∙ Cm 2 = 0, 3 dm 3 ∙ 0, 002 mol/dm 3 = 0, 0006 mol obliczenie stężeń molowych Mg 2+ i SO 42 - po wymieszaniu roztworów:

Zadanie 12 z rozwiązaniem / cd Ø obliczenie iloczynu jonowego roztworu po wymieszaniu roztworów: ü [Mg 2+] ∙ [SO 42 -] = 8 ∙ 10 -3 ∙ 1, 2 ∙ 10 -3 = 9, 6 ∙ 10 -6 Ø osad z roztworu po wymieszaniu roztworów wyjściowych wytrąci się, ponieważ wartość iloczynu jonowego otrzymanego roztworu jest większa od wartości iloczynu rozpuszczalności tej soli, część siarczanu będzie rozpuszczona w roztworze w postaci jonów i tylko część wytrąci się w postaci krystalicznej: ü 9, 6 ∙ 10 -6 > KSO = 6, 8 ∙ 10 -6. v Uwaga: jony, które doprowadzą do wytrącenia osadu mogą występować w roztworze w stosunku niestechiometrycznym, nadmiar Mg 2+ w tym zadaniu ogranicza dysocjację / rozpad cząsteczek Mg. SO 4.