Решение задачи: Образование осадка SrSO4

Задача 6.

1. Расчет условий растворения и осаждения осадков.

2. Образуется ли осадок при смешивании равных объемов 2,0 · 10^-3 моль/л растворов SrCl₂ и K₂SO₄? ПР_SrSO4 = 3,2 · 10^-7.

Решение:

Для того чтобы определить, образуется ли осадок, необходимо сравнить ионное произведение (ИП) с произведением растворимости (ПР) сульфата стронция (SrSO₄).

1. Запишем уравнение реакции:

При смешивании растворов хлорида стронция (SrCl₂) и сульфата калия (K₂SO₄) происходит реакция ионного обмена:

SrCl₂ + K₂SO₄ → SrSO₄↓ + 2KCl

В ионном виде это выглядит так:

Sr²⁺ + 2Cl^- + 2K⁺ + SO₄^2- → SrSO₄↓ + 2K⁺ + 2Cl^-

Сокращенное ионное уравнение:

Sr²⁺ + SO₄^2- → SrSO₄↓

2. Определим концентрации ионов Sr²⁺ и SO₄^2- после смешивания.

По условию задачи, смешиваются равные объемы растворов. Это означает, что объем каждого раствора удваивается, а концентрация каждого иона уменьшается в 2 раза.

Начальная концентрация SrCl₂ = 2,0 · 10^-3 моль/л. Поскольку SrCl₂ диссоциирует на Sr²⁺ и 2Cl^-, то начальная концентрация ионов Sr²⁺ также равна 2,0 · 10^-3 моль/л.

После смешивания равных объемов, концентрация Sr²⁺ станет:

\[[Sr^{2+}] = \frac{2,0 \cdot 10^{-3} \text{ моль/л}}{2} = 1,0 \cdot 10^{-3} \text{ моль/л}\]

Начальная концентрация K₂SO₄ = 2,0 · 10^-3 моль/л. Поскольку K₂SO₄ диссоциирует на 2K⁺ и SO₄^2-, то начальная концентрация ионов SO₄^2- также равна 2,0 · 10^-3 моль/л.

После смешивания равных объемов, концентрация SO₄^2- станет:

\[[SO_4^{2-}] = \frac{2,0 \cdot 10^{-3} \text{ моль/л}}{2} = 1,0 \cdot 10^{-3} \text{ моль/л}\]

3. Рассчитаем ионное произведение (ИП) для SrSO₄.

Ионное произведение для SrSO₄ рассчитывается как произведение концентраций ионов Sr²⁺ и SO₄^2-:

\[\text{ИП} = [Sr^{2+}] \cdot [SO_4^{2-}]\]

Подставим найденные концентрации:

\[\text{ИП} = (1,0 \cdot 10^{-3}) \cdot (1,0 \cdot 10^{-3}) = 1,0 \cdot 10^{-6}\]

4. Сравним ионное произведение (ИП) с произведением растворимости (ПР).

По условию задачи, ПР_SrSO4 = 3,2 · 10^-7.

Сравним ИП и ПР:

ИП = 1,0 · 10^-6

ПР = 3,2 · 10^-7

Мы видим, что 1,0 · 10^-6 > 3,2 · 10^-7.

То есть, ИП > ПР.

Вывод:

Если ионное произведение (ИП) больше произведения растворимости (ПР), то образуется осадок.

В данном случае, ИП > ПР, следовательно, осадок сульфата стронция (SrSO₄) образуется.

Ответ: Осадок образуется.