Произведение растворимости. Прошу объяснений.

[Carryn]

Доброго времени суток. Объясните, пожалуйста, как считать произведение растворимости, например, CuS в HCl. Спасибо!

[M_GM]

Нет такого понятия " произведение растворимости, например, CuS в HCl".

Произведение растворимости стандартная характеристика вещества и определяется по растворимости вещества в чистой воде при определенной температуре.

Но зная это значение ПР можно рассчитать растворимость вещества и в других условиях, в том числе и в HCl определенной концентрации. Растворимость в HCl, но не "ПР в HCl"

[Carryn]

34 минуты назад, M_GM сказал:

Нет такого понятия " произведение растворимости, например, CuS в HCl".

Произведение растворимости стандартная характеристика вещества и определяется по растворимости вещества в чистой воде при определенной температуре.

Но зная это значение ПР можно рассчитать растворимость вещества и в других условиях, в том числе и в HCl определенной концентрации. Растворимость в HCl, но не "ПР в HCl"

Ок, научите, пожалуйста, считать растворимости в HCl.

[M_GM]

2 минуты назад, Carryn сказал:

Ок, научите, пожалуйста, считать растворимости в HCl.

Ну это тема хорошего семинара на 2 часа. Потому, только основное. Для расчетов потребуется молярная концентрация HCl, положим, что она равна 1 моль/л.

При растворении  CuS в HCl можно считать протекают два последовательных процесса:

CuS <=> Cu²⁺ + S^2-  (1) K1;

S^2-  + H⁺ <=> HS^-     (2) K2;

Разумеется, есть и третья реакция, приводящая к образованию сероводорода,

HS^-  + H⁺ <=> H₂S     (3)

но для простоты мы ее влияние опустим.

Обе первых реакции обратимы, идут до состояния равновесия,
характеризуются константами равновесия К1 и К2 

Константа К1 это и есть ПР(CuS)= 6*10^-36; (взято из моей таблицы)

Вторая реакция - это реакция обратная диссоциации H₂S по второй ступени,

поэтому K2 = 1/К_д2(H₂S) = 1/(1,3*10^-13) = 8*10¹²;

Суммарно первый этап растворения можно представить суммарным уравнением (1+2):

CuS + H⁺ <=> Cu²⁺ + HS^-  (1+2) К_с;

Известно, что константа равновесия суммарного процесса состоящего из двух последовательных стадий равна произведению их констант, т.е. К_с = K1*K2 = 6*10^-36*8*10¹²; = 4,8*10^-23;

Запишем выражение для К_с, через концентрации ионов в растворе:
К_с = [Cu²⁺]*[HS^-]/[H⁺]

Растворимость CuS моль/л мы будем считать равной концентрации ионов меди (обозначим ее буквой Х)

Учитывая, что вторая реакция протекает практически необратимо (К2 >> 10⁶)

можно считать, что практически все сульфид-ионы перешли в гидросульфид-ионы, а значит

[HS^-] = [Cu²⁺] = Х моль/л  (третьей реакцией мы пренебрегаем)
Тогда получаем выражение К_с = Х²/[H⁺], откуда находим растворимость Х:

Х = √(К_с*[H⁺])

Концентрация ионов водорода практически равна концентрации взятой кислоты:

[H⁺] = 1 моль/л, потому  

Х = √(4,8*10^-23) = 7*10^-12 моль/л !

Надеюсь, вам ясно, насколько это ничтожно малая величина,

потому можно утверждать, что CuS практически нерастворима в соляной кислоте , 

что и требовалось доказать.

 

[Carryn]

1 час назад, M_GM сказал:

Ну это тема хорошего семинара на 2 часа. Потому, только основное. Для расчетов потребуется молярная концентрация HCl, положим, что она равна 1 моль/л.

При растворении  CuS в HCl можно считать протекают два последовательных процесса:

CuS <=> Cu²⁺ + S^2-  (1) K1;

S^2-  + H⁺ <=> HS^-     (2) K2;

Разумеется, есть и третья реакция, приводящая к образованию сероводорода,

HS^-  + H⁺ <=> H₂S     (3)

но для простоты мы ее влияние опустим.

Обе первых реакции обратимы, идут до состояния равновесия,
характеризуются константами равновесия К1 и К2 

Константа К1 это и есть ПР(CuS)= 6*10^-36; (взято из моей таблицы)

Вторая реакция - это реакция обратная диссоциации H₂S по второй ступени,

поэтому K2 = 1/К_д2(H₂S) = 1/(1,3*10^-13) = 8*10¹²;

Суммарно первый этап растворения можно представить суммарным уравнением (1+2):

CuS + H⁺ <=> Cu²⁺ + HS^-  (1+2) К_с;

Известно, что константа равновесия суммарного процесса состоящего из двух последовательных стадий равна произведению их констант, т.е. К_с = K1*K2 = 6*10^-36*8*10¹²; = 4,8*10^-23;

Запишем выражение для К_с, через концентрации ионов в растворе:
К_с = [Cu²⁺]*[HS^-]/[H⁺]

Растворимость CuS моль/л мы будем считать равной концентрации ионов меди (обозначим ее буквой Х)

Учитывая, что вторая реакция протекает практически необратимо (К2 >> 10⁶)

можно считать, что практически все сульфид-ионы перешли в гидросульфид-ионы, а значит

[HS^-] = [Cu²⁺] = Х моль/л  (третьей реакцией мы пренебрегаем)
Тогда получаем выражение К_с = Х²/[H⁺], откуда находим растворимость Х:

Х = √(К_с*[H⁺])

Концентрация ионов водорода практически равна концентрации взятой кислоты:

[H⁺] = 1 моль/л, потому  

Х = √(4,8*10^-23) = 7*10^-12 моль/л !

Надеюсь, вам ясно, насколько это ничтожно малая величина,

потому можно утверждать, что CuS практически нерастворима в соляной кислоте , 

что и требовалось доказать.

 

Спасибо Вам огромное!

[Carryn]

2 часа назад, M_GM сказал:

Ну это тема хорошего семинара на 2 часа. Потому, только основное. Для расчетов потребуется молярная концентрация HCl, положим, что она равна 1 моль/л.

При растворении  CuS в HCl можно считать протекают два последовательных процесса:

CuS <=> Cu²⁺ + S^2-  (1) K1;

S^2-  + H⁺ <=> HS^-     (2) K2;

Разумеется, есть и третья реакция, приводящая к образованию сероводорода,

HS^-  + H⁺ <=> H₂S     (3)

но для простоты мы ее влияние опустим.

Обе первых реакции обратимы, идут до состояния равновесия,
характеризуются константами равновесия К1 и К2 

Константа К1 это и есть ПР(CuS)= 6*10^-36; (взято из моей таблицы)

Вторая реакция - это реакция обратная диссоциации H₂S по второй ступени,

поэтому K2 = 1/К_д2(H₂S) = 1/(1,3*10^-13) = 8*10¹²;

Суммарно первый этап растворения можно представить суммарным уравнением (1+2):

CuS + H⁺ <=> Cu²⁺ + HS^-  (1+2) К_с;

Известно, что константа равновесия суммарного процесса состоящего из двух последовательных стадий равна произведению их констант, т.е. К_с = K1*K2 = 6*10^-36*8*10¹²; = 4,8*10^-23;

Запишем выражение для К_с, через концентрации ионов в растворе:
К_с = [Cu²⁺]*[HS^-]/[H⁺]

Растворимость CuS моль/л мы будем считать равной концентрации ионов меди (обозначим ее буквой Х)

Учитывая, что вторая реакция протекает практически необратимо (К2 >> 10⁶)

можно считать, что практически все сульфид-ионы перешли в гидросульфид-ионы, а значит

[HS^-] = [Cu²⁺] = Х моль/л  (третьей реакцией мы пренебрегаем)
Тогда получаем выражение К_с = Х²/[H⁺], откуда находим растворимость Х:

Х = √(К_с*[H⁺])

Концентрация ионов водорода практически равна концентрации взятой кислоты:

[H⁺] = 1 моль/л, потому  

Х = √(4,8*10^-23) = 7*10^-12 моль/л !

Надеюсь, вам ясно, насколько это ничтожно малая величина,

потому можно утверждать, что CuS практически нерастворима в соляной кислоте , 

что и требовалось доказать.

 

А если молярная концентрация 2 моль/л?

[M_GM]

1 час назад, Carryn сказал:

А если молярная концентрация 2 моль/л?

Берете уже готовую формулу Х = √(К_с*[H⁺]), ту же константу К_с = 4,8*10^-23

и [H⁺] = 2 моль/л

И считаете.

Различие будет невелико

Можете сразу посчитать для конц. НСl, для которой, по моему, С = 13 моль/л

Изменено 24 Октября, 2020 в 15:24 пользователем M_GM

[Carryn]

34 минуты назад, M_GM сказал:

Берете уже готовую формулу Х = √(К_с*[H⁺]), ту же константу К_с = 4,8*10^-23

и [H⁺] = 2 моль/л

И считаете.

Различие будет невелико

Можете сразу посчитать для конц. НСl, для которой, по моему, С = 13 моль/л

Спасибо большое!