Упрощенная HTML-версия
Дробное осаждение –
это последовательное осаждение нескольких веществ из смеси
действием одного и того же осадителя.
Примером дробного осаждения может являться действие группового реагента на
катионы аналитической группы. Для расчета дробного осаждения, необходимо
определить при какой концентрации осадителя начинается осаждение каждого осадка и
происходит его полное осаждение.
Критерием полного осаждения
является остаточная концентрация анализируемого
иона, которая принимается равной 10
-6
моль/л, поскольку эта концентрация – предел
обнаружения для большинства качественных реакций.
Пример. Пусть ведут осаждение
катиона
М
у+
анионом
А
х-
, тогда концентрация
осадителя для начала образования осадка будет рассчитываться по формуле:
[А]
нач. осажд.
=
у
х
Т
М
ПР
В расчетах дробного осаждения, как правило, не учитывают коэффициенты активности
ионов, т.к. высокая точность расчета не нужна. Концентрация осадителя для полного
осаждения осадка:
[А]
полного осажд.
=
у
Т
х
ПР
10
6
Область концентрации осадителя от начала образования осадка до полного его
осаждения называют
зоной осаждения данного вещества.
Дробное осаждение двух веществ возможно лишь в том случае, если зоны их
осаждения не перекрываются, т.е. полное осаждение первого вещества заканчивается при
меньшей концентрации осадителя, чем нужно для начала осаждения второго вещества.
Графически это можно изобразить так:
ПРИМЕР.
Предсказать возможность дробного осаждения действием щелочи катионов Fe
3+
и Cd
2+
в растворе с концентрацией по 0,1 моль/л.
РЕШЕНИЕ.
Необходимо определить концентрацию ионов ОН
-
, поэтому рассчитаем рН среды,
необходимое для осаждения каждого катиона по формуле:
рН = - lg[H
+
] = 14 + lg[OH
-
].
Из справочной литературы находим, что
ПР(Fe(OH)
3
) = 6,3 ∙ 10
-38
ПР(Cd(OH)
2
) = 2,2 ∙ 10
-14
.
Сравнивать ПР этих двух веществ мы не имеем права, т.к. они не однотипны, т.е.
имеют разный стехиометрический состав. Однако если судить качественно, то можно
предположить, что первым будет осаждаться железа гидроксид.
Рассчитаем концентрации ионов ОН
-
для начала и полного осаждения гидроксидов:
[OH
-
]
нач. осажд. Fe(OH)3
=
3
38
1,0
3,6
10
= 8,6 ∙ 10
-13
моль/л (рН = 1,93).