Тнбаа тсіру жадайлары

Гетерогенді тнба тзілу жне еру тепе – тедігіні константасы – ЕК-мнін пайдаланып тнба пайда болу процесін реттеуге болады. Тнба алу шін ерітіндідегі тнба тзетін иондарды концентрацияларыны кбейтіндісі (ИК) ЕК-нен кп болуы керек ИК>ЕК. Бл жадайда ерітінді аса аныан болады, тнба аса аныан ерітіндіден аныан ерітінді пайда боланша тседі, яни ИК= ЕК. Тепе – тедік орнааннан кейін тнбаны пайда болуы тоталады. Сондытан тнбаны толы тсуіне тнбаа тсіргішті млшері сер етеді. Тнбаны толы тсіру шін тнбаа тсіргішті арты млшерін осу керек, бл жадайда ИК кбейеді. Тжірибеде тнбаа тсіргішті – 1,5 есе ана арты млшерін осады, одан арты млшері керісінше тнбаны ерігіштігін арттыруы ммкін. Оны себептері: 1) «тзды эффект» былысын сері; 2) бсекелес комплекс тзу реакциясыны жруі. Келтірілген себептер концентрациялы ерігіштік кбейтіндісіні термодинамикалы ерігіштік кбейткіндісіне араанда артуына (ЕК^К>ЕК^Т), соан байланысты тепе-тедікті тнбаны еру жаына арай ыысуына кеп соады.

Мысалы, барий сульфатыны 0,01M Na₂SO₄ ерітіндісіндегі молярлы ерігіштігін табайы. ЕК(ВаSO₄)=[Ba²⁺][ SO₄^2-]=1,110^-10.

 

ВаSO₄Ba²⁺+ SO₄^2-, (ВаSO₄)=[Ba²⁺]

 

Ерітіндідегі SO₄^2- анионы ВаSO₄ тнбасы пен Na₂SO₄ -тен пайда болады:

[SO₄^2-]=0,01+[Ba²⁺]; [SO₄^2-] мнін ЕК-ні теідігіне ойса: [Ba²⁺](0,01+[Ba²⁺])=1,110^-10. Барий иондарыны дл концентрациясын табу шін квадратты тедікті шешу керек. Тнбаны нашар еритіндігін еске алып ([Ba²⁺] 0,01) тедікті жуы шешімін табуа болады:

 

[SO₄^2-]=0,01; [Ba²⁺]0,01=1,110^-10

 

(ВаSO₄)=[Ba²⁺]=1,110^-10/10^-2=1,110^-8 моль/л.

 

ВаSO₄-ті таза судаы ерігіштігін тапса:

 

 

Аттас (SO₄^2-) ионны атысында ВаSO₄-ті ерігіштігі жуы мнмен 3000 есе азаяды.

ВаSO₄-ті ерігіштігін ерітіндіні ионды кшін еске алып есептесек:

 

(ВаSO₄)=[Ba²⁺]=3,810^-8моль/л.

ВаSO₄-ті ерігіштігі 3 еседей артады.

Кптеген тнбалар оны рамына кіретін ионны біреуімен еритін комплекс тзуі ммкін. Мысалы, кмісті хлориді хлорид иондарыны арты млшерінде шамамен AgCl₂^-, AgCl₃^2- т.б. хлоридті комплекстер тзеді, бл комплекстер еритін боландытан AgCl тнбасыны ерігіштігі артады. (11.10) тедігінен

0,2

0,4

0,6

0,8

-3

-2

AgCl, М·10-5

lgCKCL

-4

-1

11.1 – суретте кміс хлориді ерігіштігіні ерітіндідегі калий хлориді концентрациясыны логарифміне туелділігі келтірілген.

11.1 – сурет. Кміс хлоридіні калий хлориді ерітіндісіндегі ерігіштігі

 

Ерекше назар аударатын заттар амфотерлі гидроксидтер. Мысалы, алюминий, мырыш гидроксидтері алашыда тнбаа тседі, ал гидроксид иондарын арты осанда алюминий мен мырышты гидроксокомплекстері тзіліп тнба ериді.

Мырыша сйкес тепе тедіктер былай жазылады:

 

Zn²⁺ + 2OH^- Zn(OH)₂

 

Zn(OH)₂ + 2OH^- Zn(OH) ₄^2-

 

Егер тнбаа тсіруші ретінде лсіз ышылдарды аниондары пайдаланылса (S^2-, PO₄^3-, CO^2-₃ т.б.), тнбаны толы тсу – тспеуі ерітіндіні рН-на байланысты. Мысалы, сульфидтер мен фосфаттарды ртрлі рН-та тнбаа тсуін арастырайы.

Блме температурасында ккіртті сутегіні аныан ерітіндісіні концентрацясы 0,1 моль/л шамасында. (5.40) тедігінен:

осыдан

(11.11)

 

С(H₂S)=0,1 моль/л, К _А,1=8,910^-8, К_А,2=1,310^-13

К _А,1К_А,2= К^ж(H₂S)=1,110^-20

Ерітіндіні рН 1 сйкес 0,1М CdSO₄ жне FeSO₄ ерітінділерінен аныанша ккіртті сутегін жіберсек, кадмий мен темірді сульфидтері тнбаа тсе ме?

 

EK _CdS = 7,910^-27; EK _FeS =5,110^-18

 

Алдымен келтірілген рН-таы иондарды концентрациясын табамыз. (11.11) тедігінен:

 

 

Енді ИК-ні табамыз да, ЕК-мен салыстырамыз.

 

[Cd²⁺]=10^-1М; [Fe²⁺]=10^-1М.

 

ИК=[Cd²⁺][S^2-]=10^-110^-19=10^-20; ИК>>ЕК; 10^-20>>7,910^-27.

 

CdS тнбаа тседі.

 

ИК=[ Fe ²⁺][S^2-]=10^-110^-19=10^-20; ИК<ЕК; 10^-20>>5,110^-18.

 

FeS тнбаа тспейді.

FeS андай рН -та тнбаа толы тседі деген сраты арастырайы. Тнбаа тсіретін ионны ерітіндіде 10^-6 моль/л, не одан аз млшері алса, онда ол тнбаа толы тсті деп есептеледі.

 

EK _FeS =5,110^-18 (11.11)

тедігінен:

 

 

[Н₃О⁺]=1,410^-5 ; pH = 4,90

 

Темір сульфидін толы тнбаа тсіру шін ерітіндіні рН 5, не одан кп болуы керек. Осыдан кез-келген сульфидтерді толы тнбаа тсіруге ажет ерітіндіні рН есептеп шыаратын жалпы тедік алуа болады:

 

 

Сол сияты ш негізді фосфор ышылына (5.44) тедігінен:

 

 

 

 

К_a,1=7,610^-3; К_a,2=6,210^-8, К_a,3=4,410^-13

рН 3 боланда 1М Н₃РО₄ ерітіндісіндегі РО₄^3- анионыны концентрациясын табайы:

Осы жадайда FeРО₄ тнбаа тсе ме?

EK (FeРО₄)=1,310^-22; ЕК=[Fe³⁺][PO^3-₄]=1,310^-22

10-6 > 4,810^-9, яни, e³⁺ ионы FePO₄ трінде тнбаа толы тседі.