Приведена растворимость труднорастворимого соединения при 25 0С в чистой воде и в присутствии различных количеств сильного электролита

Труднорастворимое комплексное соединение при растворении диссоциирует по уравнению реакции:
[Co(NH3)4C2O4][Co(NH3)2(NO3)2C2O4] ↔ [Co(NH3)4C2O4]+ + [Co(NH3)2(NO3)2C2O4]-.
Считаем, что в чистой воде ПР этого соединения равно термодинамическому ПР, которое можно вычислить как
ПР0 = [Co(NH3)4C2O4]∙[Co(NH3)2(NO3)2C2O4] = (0,4900∙10-3)2 = 2,4∙10-7.
При концентрации электролита C(NaCl) = 0,03∙10-2 моль/дм3 ионная сила раствора равна
I=12∙ci∙zi2;
I=12∙0,03∙10-2∙12+0,03∙10-2∙-12=0,03∙10-2.
Предельный закон Дебая – Хюккеля позволяет вычислить средний коэффициент активности с учётом заряда иона и величины ионной силы. Для электролита, образованного однозарядными ионами
lgf±=-|+1∙-1|∙h∙I,
где h – величина, которая зависит от природы растворителя и температуры раствора:
h=1,85∙106(ε∙T)3/2.
Для водных растворов ε = 80,1, Т =273 + 25 = 298.
h=1,85∙106(80,1∙298)3/2=0,502.
lgf±=-+1∙-1∙0,502∙0,03∙10-2=-0,0087;
f± = 0,980.
Вычислим реальную величину ПР в растворе с ионной силой, равной 0,03∙10-2.
ПР=ПР0γ+∙γ-;
ПР=2,4∙10-70,980∙0,980=2,5∙10-7.
Растворимость в присутствии электролита равна
s1= ПР=2,5∙10-7=5,0∙10-4(моль/дм3).
Экспериментальное значение равно 4,935∙10-4 (моль/дм3).
При концентрации электролита C(NaCl) = 0,5∙10-2 моль/дм3 ионная сила раствора равна
I=12∙ci∙zi2;
I=12∙0,005∙12+0,005∙-12=0,005.
lgf±=-+1∙-1∙0,502∙0,005=-0,035.
f± = 0,922.
Вычислим реальную величину ПР в растворе с ионной силой, равной 0,005.
ПР=ПР0γ+∙γ-;
ПР=2,4∙10-70,922∙0,922=2,82∙10-7.
Растворимость в присутствии электролита равна
s2= ПР=2,82∙10-7=5,31∙10-4(моль/дм3).
Экспериментальное значение равно 5,22∙10-4 (моль/дм3).
При концентрации электролита C(NaCl) = 2∙10-2 = 0,02 моль/дм3 ионная сила раствора равна
I=12∙ci∙zi2;
I=12∙0,02∙12+0,02∙-12=0,02.
lgf±=-+1∙-1∙0,502∙0,02=-0,071.
f± = 0,849.
Вычислим реальную величину ПР в растворе с ионной силой, равной 0,02.
ПР=ПР0γ+∙γ-;
ПР=2,4∙10-70,849∙0,849=3,33∙10-7.
Растворимость в присутствии электролита равна
s3= ПР=3,33∙10-7=5,77∙10-4(моль/дм3).
Экспериментальное значение равно 5,646∙10-4 (моль/дм3).
Ответ: среднеионые коэффициенты активности труднорастворимого соединения в растворе с ионной силой, равной 0,03∙10-2 равны 0,980; при ионной силе 0,005 коэффициенты активности равны 0,922 и при ионной силе 0,02 коэффициенты активности равны 0,849