Произведение растворимости труднорастворимого карбоната кальция CaCO3 (мел

В насыщенном растворе карбоната кальция существует гетерогенное равновесие:
CaCO3 (т) ↔ Ca2+(р-р) + CO32-(р-р)
а) Из каждого моль CaCO3 в растворе появляется 1 моль ионов Ca2+ и 1 моль ионов CO32-.
Примем за х моль/л молярную концентрацию насыщенного раствора CaCO3. Тогда:
[Ca2+] = [CO32-] = CM(CaCO3) = х моль/л
Произведение растворимости CaCO3рассчитывается по формуле:
ПР(CaCO3) = [Ca2+][CO32-] = x ∙ x = x2 = 5,0∙ 10-10 , отсюда
х= 5,0∙ 10-10=2,24 ∙10-5
Таким образом, молярная концентрация насыщенного раствора карбоната кальция:
CM(CaCO3) = 2,24 ∙10-5 моль/л
б) Т.к . в насыщенном растворе карбоната кальция содержится очень мало растворенного вещества, то принимаем, что объем раствора равен объему воды:
Vр-ра= VH2O=1 л
Зная молярную концентрацию насыщенного раствора карбоната кальция, находим количество растворенного вещества в 1 л раствора:
nCaCO3= CM(CaCO3)∙ Vр-ра = 2,24 ∙10-5 ∙1=2,24 ∙10-5 моль
Масса карбоната кальция, которая может раствориться в 1 л воды:
mCaCO3= nCaCO3∙MCaCO3= 2,24 ∙10-5 ∙100=2,24 ∙10-3 г
в) Масса насыщенного раствора карбоната кальция:
mр-ра= ρр-ра ∙Vр-ра=1 ∙1 ∙103=1000 г (103 – для перевода л в мл)
Массовая доля карбоната кальция в насыщенном растворе:
ωCaCO3= mCaCO3mр-ра ∙100%= 2,24 ∙10-3 1000 ∙100%=2,24 ∙10-4%
Ответ: а) CM(CaCO3) = 2,24 ∙10-5 моль/л; б) mCaCO3= 2,24 ∙10-3 г ;
в) ωCaCO3= 2,24 ∙10-4%