Как повлияет на растворимость гидроксида цинка Zn(OH)2 присутствие в растворе избытка гидроксида калия KOH в концентрации 0,01М?
спросил 11 Фев от цельсия в категории ЕГЭ (школьный)

решение вопроса

+8
Можно решить задачу качественно и количественно.

Качественно:
После добавления KOH, при [KOH] = 0,01 М, концентрация OH– увеличилась на 0,01 М, поэтому в соответствии с принципом Ле Шателье равновесие в системе Zn(OH)2 ⇆ Zn2+ + 2OH– сместится влево, т.е. растворимость уменьшится и выпадет дополнительное количество осадка Zn(OH)2, а по достижении [Zn2+][OH–]² = ПР установится новое равновесие.

Количественно:
Если в задаче требуется точно определить, во ск. раз уменьшится растворимость, то необходимо значение ПР.
Из табл. данных: ПР Zn(OH)2 =1,2·10^-17

Zn(OH)2 ⇆ Zn2+ + 2OH–
До добавления KOH концентрации ионов в насыщенном растворе Zn(OH)2 были:
[Zn2+] = ½[OH–]
ПР = [Zn2+][OH–]² = ½[OH–] ∙ [OH-]² = ½ [OH-]³ = 1,2·10^-17
[OH-]= ³√(2ПР) = 2,9 ·10^-6 моль/л.
S1 = [Zn2+] = ½[OH–] = 1,45 ·10^-6 моль/л

Очевидно, что после добавления избытка щелочи, по достижении нового расновесия [Zn2+] < ½[OH–] .
Уменьшением концентрации OH– по сравнению с добавленной, 0,01 моль/л, можно пренебречь, т.к. даже при 100% связывании ионов цинка она уменьшится всего на 2,9 ·10^-6 моль/л (такой была первоначальная концентрация гидроксил-анионов), что по сравнению с новой конц-ей (0,01М) очень мало.

Следовательно, для нового состояния равновесия можно записать:
ПР =[Zn2+][OH–]² = 1,2·10^-17 откуда:
[Zn2+] = ПР/[OH–]² = 1,2·10^-17/ 0,01² = 1,2·10^-13 моль/л

Соотношение ионов цинка и гидроксил-ионов в полученном растворе:
[Zn2+]/[OH–] = 1,2·10^-13/ 0,01 = 1,2·10^-11

Очевидно, что в новом состоянии равновесия показателем растворимости Zn(OH)2 может быть концентрация только ионов цинка, но не гидроксил-ионов, т.к. последние, в основном, не из него, а из КОН, т.е. в присутствии избытка щелочи показателем растворимости Zn(OH)2 может быть концентрация только ионов Zn2+.

Таким образом, в присутствии 0,01 моль/л КОН растворимость Zn(OH)2 составит:
S2 = [Zn2+] = 1,2·10^-13 моль/л, что по сравнению с первоначальной (S1) составляет
S1 / S2 = 1,45 ·10^-6 / 1,2·10^-13 = 1,2 ∙ 10^7
т.е. растворимость уменьшится в 1,2 ∙ 10^7 раз (уменьшится прим. на 7 порядков.)
ответил 11 Фев от аминна
Сайт объединения студентов, для быстрой помощи друг другу в решении и выполнении контрольных и учебных задач.
поделиться знаниями или
запомнить страничку