W czterech zlewkach przygotowano w temperaturze 293 K po 100 g roztworów czterech soli
o stężeniu 10% masowych. Następnie do każdej zlewki dosypano po 10 g tych samych soli,
utrzymując temperaturę 293 K – zgodnie z poniższym rysunkiem.
Rozpuszczalność tych soli w wodzie w temperaturze 293 K podano w poniższej tabeli.
Substancja
BaCl2
KCl
Na2SO4
NaNO3
Rozpuszczalność, g w 100 g wody
35,74
34,03
19,23
87,27
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2008, s. 222.
a)
Dla zlewek I, II i III wykonaj obliczenia i podaj numery tych zlewek, w których otrzymano roztwory nienasycone.
b)
Oblicz stężenie (wyrażone w procentach masowych) roztworu, który otrzymano w zlewce oznaczonej numerem IV.
Iloczyn rozpuszczalności KSO trudno rozpuszczalnej soli to iloczyn stężeń (podniesionych
do odpowiednich potęg) jonów tworzących tę sól w stanie równowagi w nasyconym
roztworze tej soli. Dla soli typu AB, której dysocjacja przebiega zgodnie z równaniem:
AB ⇄ A2+ + B2−
iloczyn rozpuszczalności KSO = [A2+] · [B2−]. Jeżeli w roztworze będą obecne jony A2+ oraz
B2− i wartość iloczynu ich stężeń będzie mniejsza od wartości iloczynu rozpuszczalności soli
AB, to osad tej soli nie wytrąci się. Strącenie osadu nastąpi wtedy, gdy zostanie przekroczona
wartość iloczynu rozpuszczalności.
Iloczyn rozpuszczalności KSO siarczanu(VI) baru w temperaturze T wynosi:
KSO = [Ba2+]·[SO2−4] = 1,08 · 10−10
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004, s. 221.
Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych
w każdym nawiasie tak, aby zdanie było prawdziwe.
W temperaturze T (może/nie może) istnieć roztwór, w którym iloczyn stężeń kationów baru
i anionów siarczanowych(VI) jest równy 1,08 · 10–7, ponieważ wartość ta jest (mniejsza/
większa) od wartości iloczynu rozpuszczalności siarczanu(VI) baru w temperaturze T.
Sacharoza dobrze rozpuszcza się w wodzie, a jej rozpuszczalność w dużym stopniu zależy od
temperatury.
Przygotowano nasycony wodny roztwór sacharozy w temperaturze 80°C. Następnie
ochłodzono go do temperatury 20°C i stwierdzono, że wykrystalizowało 1590 g sacharozy,
a roztwór, który pozostał po krystalizacji, miał masę 3040 g.
Oblicz rozpuszczalność sacharozy (w gramach na 100 gramów wody) w temperaturze
80°C, jeśli w temperaturze 20°C jest ona równa 204 g na 100 g wody.
Na podstawie: W. Mizerski, Małe tablice chemiczne, Warszawa 1997.
Kwas etanodiowy o wzorze (COOH)2 jest najprostszym kwasem dikarboksylowym, którego
rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20°C jest równa 9,52 g bezwodnego kwasu
w 100 g wody.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.
Oblicz minimalną masę wody potrzebną do rozpuszczenia 14,0 gramów hydratu kwasu
etanodiowego o wzorze (COOH)2 · 2H2O w temperaturze 20°C. Wynik końcowy podaj
w gramach i zaokrąglij do jedności.
Wykres rozpuszczalności w wodzie dwóch soli: węglanu litu i chlorku ołowiu(II),
w zależności od temperatury przedstawia poniższy wykres.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.
W dwóch zlewkach A i B zmieszano z wodą – odpowiednio – węglan litu oraz chlorek
ołowiu(II) i otrzymano mieszaniny o temperaturze 60°C. Przebieg doświadczenia zilustrowano
na poniższym schemacie.
Do zlewki A dolano 20,00 g roztworu Li2CO3 o stężeniu 1% (w procentach masowych)
i zawartość zlewki oziębiono do temperatury 30°C.
Oblicz masę węglanu litu, który pozostanie nierozpuszczony. Wynik podaj w gramach w zaokrągleniu do drugiego miejsca po przecinku.
Wykres rozpuszczalności w wodzie dwóch soli: węglanu litu i chlorku ołowiu(II),
w zależności od temperatury przedstawia poniższy wykres.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 2003.
W dwóch zlewkach A i B zmieszano z wodą – odpowiednio – węglan litu oraz chlorek
ołowiu(II) i otrzymano mieszaniny o temperaturze 60°C. Przebieg doświadczenia zilustrowano
na poniższym schemacie.
Napisz oznaczenie zlewki, w której powstał roztwór nienasycony, oraz napisz najwyższą wartość temperatury, poniżej której otrzymano by w tej zlewce roztwór nasycony w równowadze z osadem.
Roztwór nienasycony powstał w zlewce
Otrzymano by roztwór nasycony w temperaturze niższej niż
Węglan sodu jest solą dość dobrze rozpuszczalną w wodzie. Podczas ochładzania jej gorącego
roztworu nie powstaje sól bezwodna, ale wydzielają się hydraty, których skład zależy od
temperatury. W temperaturze 20°C w równowadze z roztworem nasyconym pozostaje
dekahydrat o wzorze Na2CO3∙10H2O. Rozpuszczalność dekahydratu węglanu sodu w wodzie
w tej temperaturze jest równa 21,5 g w 100 g wody.
Na podstawie: W. Mizerski, Tablice chemiczne, Warszawa 1997.
Oblicz rozpuszczalność węglanu sodu (wyrażoną w gramach substancji na 100 gramów
wody) w opisanych warunkach w przeliczeniu na sól bezwodną.
Obliczenia:
Odpowiedź: Rozpuszczalność = g soli bezwodnej w 100 g wody.
W temperaturze 25°C iloczyn rozpuszczalności chlorku srebra w wodzie jest równy 1,8·10−10.
Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002.
Do wodnego roztworu azotanu(V) srebra dodano wodny roztwór chlorku potasu i otrzymano
mieszaninę o objętości 1 dm3 i o temperaturze 25°C. W tej mieszaninie stężenie azotanu(V)
srebra wynosiło 1,0·10−4 mol·dm−3, a stężenie chlorku potasu było równe 1,0·10−6 mol·dm−3.
Czy po zmieszaniu roztworów wytrącił się osad chlorku srebra? Odpowiedź uzasadnij.
Siarczki są solami słabego kwasu siarkowodorowego, dlatego możliwość ich wytrącenia
zależy nie tylko od iloczynu rozpuszczalności, lecz także od pH roztworu. W roztworach
o niskim pH stężenie jonów siarczkowych jest bardzo małe, więc stężenie jonów metalu musi
być odpowiednio duże, aby został przekroczony iloczyn rozpuszczalności. Dla roztworu
o znanym pH można obliczyć najmniejsze stężenie molowe kationów danego metalu c, jakie
musi istnieć w roztworze o tym pH, aby zaczął się wytrącać osad siarczku tego metalu.
Na poniższym wykresie przedstawiono zależność logarytmu z najmniejszego stężenia c
kationów Cu2+ i Zn2+ (log c), przy którym następuje strącanie siarczków miedzi(II) i cynku,
od pH roztworu.
Na podstawie: J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa,
Warszawa 2001.
Przygotowano dwa roztwory wodne, których pH było równe 1. Roztwór I zawierał jony Zn2+
o stężeniu c równym 10–5 mol · dm–3, a roztwór II zawierał jony Cu2+ o stężeniu c równym
10–5 mol · dm–3.
Czy w roztworze I wytrąci się osad ZnS, a w roztworze II osad CuS? Wpisz TAK albo
NIE w odpowiednie rubryki tabeli.
W temperaturze 20°C rozpuszczalność uwodnionego węglanu sodu o wzorze Na2CO3·10H2O
wynosi 21,5 grama w 100 gramach wody.
Oblicz, jaki procent masy roztworu nasyconego w temperaturze 20°C stanowi masa soli
bezwodnej Na2CO3. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.
Oceń, czy w temperaturze 298 K może istnieć roztwór, w którym stężenie kationów baru
wynosi 10−5 mol ⋅ dm−3 , a stężenie anionów siarczanowych(VI) wynosi 10−6 mol ⋅ dm−3
(iloczyn rozpuszczalności siarczanu(VI) baru w temperaturze 298 K wynosi
KSO = 1,1 ⋅ 10−10 ). Uzasadnij swoje stanowisko.
Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002
Iloczyn rozpuszczalności Ks soli i wodorotlenków jest stałą równowagi dynamicznej, jaka
ustala się między nasyconym roztworem substancji a jej osadem. W poniższej tabeli
zestawiono wartości iloczynu rozpuszczalności trzech trudno rozpuszczalnych w wodzie soli
srebra w temperaturze 298 K.
Wzór soli
Wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności
Wartość iloczynu rozpuszczalności
AgCl
Ks(AgCl) = [Ag+] ⋅ [Cl−]
1,6 ⋅ 10−10
AgBr
Ks(AgBr) = [Ag+] ⋅ [Br−]
7,7 ⋅ 10−13
AgI
Ks(AgI) = [Ag+] ⋅ [ I−]
1,5 ⋅ 10−16
W probówce umieszczono 3 cm3 wodnego roztworu azotanu(V) srebra o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm −3 . Następnie przygotowano trzy odczynniki:
wodny roztwór chlorku potasu o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm−3
wodny roztwór bromku potasu o stężeniu 0,1 mol ⋅ dm−3
Wybierz odczynnik, którego dodanie do roztworu azotanu(V) srebra w ilości stechiometrycznej spowoduje, że stężenie jonów Ag+ w roztworze po reakcji będzie najmniejsze. Uzupełnij schemat doświadczenia – wpisz nazwę wybranego odczynnika. Uzasadnij swój wybór.
