Реакции с образованием и растворением осадков
6. Образование осадков. Руководствуясь произведением растворимости, делаем заключение, что осадок труднорастворимого электролита может образоваться при условии, если в результате реакции произведение концентраций ионов данного электролита превысит величину его произведения растворимости (при данной температуре).
Это осаждение будет продолжаться до тех пор, пока ионное произведение, уменьшаясь в ходе реакции, не сделается равным величине ПР осадка. Когда это произойдет, то между раствором и осадком установится равновесие. Так, например, если мы желаем добиться более полного осаждения ионов
в виде
или ионов
в виде
, то для этого нужно действовать избытком осаждающих реактивов, т. е. в первом случае
, а во втором
или КОН. Однако следует отметить, что слишком большой избыток реактива иногда может вызвать растворение осадка. Это происходит вследствие образования комплексных и кислых солей, амфотерности, получающихся гидратов окисей и т. д.
На полноту осаждения влияет также степень диссоциации прибавляемого реактива. Например, в случае замены сильной щелочи (
или КОН) при осаждении (
или
) гидроокисью
осаждение будет менее полным, так как
дает значительно меньше ионов
.
Если концентрацию ионов
в растворе
уменьшить прибавлением, например соли
, то в растворе ионное произведение
уменьшится.
Влияние растворимости на направление ионных реакций выступает особенно отчетливо, когда какой-либо ион может образовать с находящимися в растворе ионами (противоположного знака) не одно, а два или более труднорастворимых соединений. Опыт показывает, что в этом случае в первую очередь образуется то вещество, которое наименее растворимо. Так, например, если слить вместе растворы
и
и на смесь подействовать раствором
, то получим:
Хлорид серебра и хромат серебра малорастворимы в воде: растворимость
моль/л,
моль/л т. е. растворимость первой соли в 7,5 раза меньше второй.
Преимущественное протекание той или иной реакции легко может быть установлено опытным путем: хлорид серебра — осадок белого цвета, хромат серебра — темно-красного. При приливании
к растворам
и
образуется вначале белый осадок
. После того как все ионы
окажутся осажденными, начинает выпадать в осадок
(красного цвета). В данном случае при медленном повышении концентрации
в первый момент, когда произведение растворимости ни одного из веществ не достигнуто, осадка не образуется. Когда же
станет равным
, количество прибавляемых ионов
идет на образование осадка
. После того как все ионы
будут осаждены, прибавление
настолько увеличит концентрацию ионов
, что будет достигнуто произведение растворимости
, а затем и образование осадка
.