К 50 мл 0,02 М раствора CaCl2 прибавили полуторный избыток 0,03 М раствора K2SO4.

К 50 мл 0,02 М раствора CaCl2 прибавили полуторный избыток 0,03 М раствора K2SO4. Сколько граммов CaSO4 останется в этом растворе? Пригодны ли такие осадки в качестве осаждаемой формы в гравиметрическом анализе? Дано: V(CaCl2) = 50 мл; СМ(CaCl2) = 0,02 моль/л; СМ(K2SO4) = 0,03 моль/л; V(K2SO4) = 1,5∙Vтеор(K2SO4). Найти: т(CaSO4) - ?

Образование осадка происходит по уравнению:
CaCl2 + K2SO4 = CaSO4↓ + 2KCl
Теоретический объём осадителя равен
Vтеор(K2SO4) = СМ(CaCl2)∙V(CaCl2)/СМ(K2SO4);
Vтеор(K2SO4) = 0,02∙50/0,03 = 33,33 (мл).
Объём раствора, соответствующий 1,5 избытку осадителя, равен
V(K2SO4) = 1,5∙Vтеор(K2SO4) = 1,5∙33,33 = 50 (мл).
Общий объем раствора после добавления 50 мл осадителя равен
Vобщ = V(CaCl2) + V(K2SO4) = 50 + 50 = 100 (мл).
В результате разбавления растворов концентрации ионов Ca2+ и SO42- стали равны
Сразб(Са2+) = СМ(CaCl2)∙V(CaCl2)/Vобщ;
Сразб(Са2+) = 0,02∙50/100 = 0,01 (моль/л).
Сразб(SO42-) = СМ(K2SO4)∙V(K2SO4)/Vобщ;
Сразб(SO42-) = 0,03∙50/100 = 0,015 (моль/л).
ПР(CaSO4) = 9,1∙10-6.
ПР(CaSO4) = [Са2+]∙[SO42-]
[Са2+] = ПР(CaSO4)/[SO42-]
Осадитель взят в избытке, поэтому можно считать, что
[SO42-] = Сразб(SO42-) = (0,015 моль/л)
[Са2+] = 9,1∙10-6/0,015 = 6,07∙10-4 (моль/л).
Масса CaSO4, которая находится в 100 мл раствора с такой концентрацией, равна
т(CaSO4) = М(CaSO4)∙[Са2+]∙Vобщ,
где М(CaSO4) – молярная масса CaSO4, 40,08 + 32,06 + 16,00∙4 = 136,14 (г/моль);
[Са2+] – концентрация ионов SO42-, равна 6,07∙10-4 моль/л;
Vобщ – общий объём раствора, 100 мл = 0,100 л.
т(CaSO4) = 136,14∙6,07∙10-4∙0,100 = 8,26∙10-3 (г).
Ответ: в растворе останется 8,26∙10-3 г CaSO4, в виду высокой растворимости осадка сульфата кальция использовать его для гравиметрического определения кальция нельзя.