§ 3. Применение теории осаждения к объемному анализу
Требования, предъявляемые к реакциям, применяемым в методах осаждения. Не все реакции осаждения могут быть использованы для количественного определения. Основным требованием, предъявляемым к реакциям, применяемым в методах осаждения и комплексообразования, является следующее:
Выделяющиеся осадки должны по возможности обладать минимальной растворимостью, а образующиеся комплексы наименьшей константой нестойкости, являющейся мерой их устойчивости.
Основы теории образования осадков. Согласно закону действия масс при установившемся равновесии в насыщенном водном растворе малорастворимого электролита при данной температуре и давлении, независимо от изменений концентраций отдельных ионов, величина произведения концентраций ионов
остается постоянной и в общем виде выражается формулой:
(1)
где
— произведение растворимости малорастворимого электролита;
— концентрации катионов и анионов, образующихся при электролитической диссоциации электролита
— коэффициенты, показывающие число соответствующих ионов, образующихся при электролитической диссоциации одной молекулы данного электролита (см. книга 1, гл. 1, § 24).
Если величина произведения
в растворе становится больше значения
, то малорастворимое соединение выделяется в осадок. Если
. осадок не выпадает или растворяется.
Это правило является важнейшим теоретическим положением, лежащим в основе теории образования осадков. Из него следует, что растворимость
электролита
приобретает максимальное значение в насыщенном растворе, свободном от посторонних ионов.
ТАБЛИЦА 25. Формулы, применяемые для вычисления растворимости малорастворимых электролитов в воде
Добавление любого из ионов, образующих соединение
уменьшает растворимость. Добавление других электролитов, не имеющих с соединением
общих ионов, повышает растворимость (см. ниже).
Основные требования, предъявляемые к реакциям, используемым при титровании в методах осаждения, сводятся к следующему.
1. Реакция, протекающая между определяемым веществом А и стандартным (титрованным) раствором реагента В, должна проводиться в условиях, обеспечивающих образование такого осадка, растворимость которого
является наименьшей и, во всяком случае, не превышает минимально допустимой растворимости
.
2. Так как добавление других электролитов, не имеющих с осадком
общих ионов, повышает его растворимость, то реакция должна протекать при таких условиях, когда посторонние вещества, присутствующие в анализируемом веществе, не мешают титрованию определяемого вещества, а реакция осаждения завершается быстро и практически идет до конца.
Вычисление растворимости малорастворимого электролита. Как было указано ранее (см. книга 1, гл. 1, § 26), для вычисления растворимости малорастворимого электролита (табл. 25) пользуются общей формулой: