Задача: выпадение осадка из раствора

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Ответить
PhysAbo
Сообщения: 34
Зарегистрирован: Ср фев 16, 2011 2:41 pm

Задача: выпадение осадка из раствора

Сообщение PhysAbo » Вс апр 01, 2012 1:07 pm

Здравствуйте,
помогите, пожалуйста, решить задачу:

Колодезная вода (pH=6.0) содержит 0,9мг/л двухвалентного железа. Будет ли железо выпадать в осадок как коричневый гидрооксид во время кипячения, если предполагается, что все двухвалентное железо окисляется до трехволентного? Ионная сила 0,1 М.
Не знаю, какие будут уравнения реакции при кипячении.
2Fe +O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 и
4Fe(OH)2+O2 = 4FeO(OH) + 2H2O ?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Задача: выпадение осадка из раствора

Сообщение amik » Вс апр 01, 2012 5:34 pm

Здесь только вторая реакция протекает т.к. по условию железо уже двухвалентное.
Дальше из выражения для произведения растворимости Fe(OH)3, ПР(Fe(OH)3)=[Fe+3]*[OH-]3 выражаете концентрацию ионов железа.
ПР находите в справочнике, концентрацию ОН- по значению pH воды.
Сравниваете расчетную концентрацию Fe и величину из условия.
Делаете вывод.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

PhysAbo
Сообщения: 34
Зарегистрирован: Ср фев 16, 2011 2:41 pm

Re: Задача: выпадение осадка из раствора

Сообщение PhysAbo » Вс апр 01, 2012 9:05 pm

LFe(OH)3 = 10^-37.9
LFe(OH)3 = [Fe^+3][OH-]^3
Kw= 10^-14 = [H+][OH-]
[H+] = 10^-6 M, [OH-] = 10^-8 M
Кажется, M = g/l значит [Fe+2] = 10^-3.04 M
Если все двухвалентное железо окисляется, значит [Fe+3] = [Fe+2] = 10^-3.04 M
Условие выпадения осадка:
[OH-]^3 ≥ ( LFe(OH)3 / [Fe^+3]) = 10^-34.86
[OH-]^3 = 10^-24 ≥ 10^-34.86 → осадок выпадет.
Это правильно?

Если по-вашему считать, получается:
[Fe+3] = 10^-13.9 М, что меньше, чем [Fe+2] = 10^-3.04 M, а что дальше? Будет осадок?

Еще один момент: смущает, что в условии дана величина ионной силы раствора. А где ее применять? По-идее для расчета концентрации можно использовать, но концентрация вроде как дана.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Задача: выпадение осадка из раствора

Сообщение amik » Вс апр 01, 2012 10:10 pm

Исходная концентрация железа получается другая.
0.9/1000/56=1.61*10-5 моль/л , где 1000 - перевод из мг в граммы, 56 - молекулярная масса железа.
Осадок выпадет, да.

Зачем в этой задаче дана ионная сила - непонятно, уводят в сторону ? Тем более, что в колодезной воде, даже жесткой, она никак не может быть равна 0.1 моль/л, а гораздо меньше. Вообще в ряде задач на растворимость малорастворимых соединений ионная сила используется, но здесь :?
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

PhysAbo
Сообщения: 34
Зарегистрирован: Ср фев 16, 2011 2:41 pm

Re: Задача: выпадение осадка из раствора

Сообщение PhysAbo » Пн апр 02, 2012 4:21 pm

Спасибо за помощь

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и 4 гостя