Будет ли образовываться осадок при смешении 0,1л раствора нитрата свинца с концентрацией 3·10-3М и 0,4л раствора сульфата натрия с концентрацией 5·10-3М? ПР PbSO4=1,6·10-8.
Дано:
V (Pb(NO3)2) = 0,1 л
С (Pb(NO3)2) = 3·10-3 М = 0,003 моль/л
V (Na2SO4) = 0,4 л
С (Na2SO4) = 5·10-3 М = 0,005 моль/л
ПР (PbSO4) = 1,6·10-8
Решение
Составим уравнение реакции:
Pb(NO3)2 + Na2SO4 → PbSO4↓ + 2NaNO3
Сульфат свинца (PbSO4) – малорастворимое соединение, которое выпадет в осадок при условии: если произведение концентраций ионов в растворе будет больше произведения растворимости данного соединения (ПК > ПР).
Найдем в исходных растворах число моль тех ионов, которые могут образовать осадок (в данном случае – это ионы Pb2+ и SO42–).
В растворе Pb(NO3)2: ν (Pb(NO3)2) = C · V
ν (Pb(NO3)2) = 0,003 моль/л · 0,1 л = 0,0003 моль
ν (Pb(NO3)2) = ν (Pb2+) = 0,0003 моль
В растворе Na2SO4: ν (Na2SO4) = C · V
ν (Na2SO4) = 0,005 моль/л · 0,4 л = 0,002 моль
ν (Na2SO4) = ν (SO42–) = 0,002 моль
В растворе, образующемся после смешивания, число моль ионов Pb2+ и SO42– до образования осадка будет таким же, как и в исходных растворах, а объем раствора увеличится:
Vобщий = V (Pb(NO3)2) + V (Na2SO4)
Vобщий = 0,1 л + 0,4 л = 0,5 л
Концентрации ионов Pb2+ и SO42– в полученном растворе будут следующими:
С (Pb2+)= ν (Pb2+)Vобщий
С Pb2+= 0,0003 моль0,5 л=0,0006мольл=6·10-4 моль/л
С (SO42-)= ν (SO42-)Vобщий
С SO42-= 0,002 моль0,5 л=0,004мольл=4·10-3 моль/л
Рассчитаем произведение концентраций (ПК) ионов Pb2+ и SO42– в полученном растворе:
ПК = С (Pb2+) · С (SO42–)
ПК = 6·10-4 · 4·10-4 = 2,4·10-8
Сравним значения ПК и ПР: ПК = 2,4·10-8 > ПР = 1,6·10-8
Полученный раствор перенасыщен ионами Pb2+ и SO42–, следовательно, осадок PbSO4 образуется.
Осадок – ?
Ответ: осадок PbSO4 образуется.