Чему равна концентрация ионов бария Ba2+ над осадком BaSO4, если концентрация сульфат - ионов в этом растворе составляет 10-2 моль/л? Был ли использован избыток серной кислоты при получении данного осадка? (Решение → 24759)

Заказ №38836

Чему равна концентрация ионов бария Ba2+ над осадком BaSO4, если концентрация сульфат - ионов в этом растворе составляет 10-2 моль/л? Был ли использован избыток серной кислоты при получении данного осадка?

Решение:

К s-элементам относят элементы IA-группы – щелочные металлы и IIA – щелочно-земельные металлы. Электронная формула валентной оболочки атомов щелочных металлов ns1 и щелочно-земельных - ns2 . Устойчивая степень окисления равна +1 (+2). Элементы IА и IIA-групп обладают сходными свойствами из-за сходного строения электронной оболочки. При увеличении радиуса в группе Li-Fr и Be – Ra связь валентного электрона с ядром слабеет и уменьшается энергия ионизации. Атомы щелочных и щелочно-земельных элементов легко отдают свой валентный электрон, что характеризуют их как сильные восстановители. Восстановительные свойства усиливаются с возрастанием порядкового номера. Барий относится к семейству s- элементов (4-й период, IIA группа), имеет электронную формулу 56 Ba 1s 22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p65d06s2 1. Ионные равновесия, связанные с осаждением и образованием осадков, являются обратимыми, подчиняются закону действия масс и характеризуются константой равновесия, так называемым произведением растворимости (ПР). ПР – постоянная величина, равная произведению активностей ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе. Активность (а) – функция состояния вещества, являющаяся количественной характеристикой его реакционной способности в данных условиях: a=f*c f – коэффициент активности, который учитывает межионное взаимодействие и зависит от ионной силы раствора Вычислим ионную силу раствора по сульфат - ионам 2 2   i i i c z  =10-2*22 /2=2*10-2=0,02 ci – концентрация иона в растворе zi – заряд иона В сильно разбавленных растворах f=1 и а=с. Зависимость f от  см. в таблице 1 Таблица 1 Ионы Значения f при  0,001 0,005 0,01 0,05 0,1 0,2 Ме1+ , Аn 1- 0,97 0,93 0,90 0,81 0,76 0,70 Me2+, An2- 0,87 0,74 0,66 0,44 0,33 0,24 Me3+, An3- 0,73 0,51 0,39 0,15 0,08 0,04 Произведение растворимости для BaSO4 (насыщенный раствор) ПР(BaSO4)=а(Ba2+)*а(SO4 2– )=[Ba2+]*[SO4 2– ]*f(Ba2+)*f(SO4 2– ) где а(Ba2+) и а(SO4 2– )- активности соответствующих ионов; [Ba2+] и [SO4 2– ] – равновесные концентрации тех же ионов моль/л; f(Ba2+) и f(SO4 2– ) – коэффициенты активности ионов