• KHOA
    KHOA HỌC TỰ NHIÊN

    Phụ trách các học phần thuộc Khối kiến thức giáo dục đại cương trong các chương trình đào tạo tại Trường Đại học Duy Tân.

  • KHOA
    KHOA HỌC TỰ NHIÊN

    Đảm nhận các học phần Toán học, Vật lý, Hóa học và Sinh học ở các chương trình đào tạo của Trường.

  • KHOA
    KHOA HỌC TỰ NHIÊN

    Xây dựng chương trình, kế hoạch giảng dạy và chủ trì tổ chức quá trình đào tạo các học phần Toán học, Vật lý, Hóa học và Sinh học đại cương.

18/10/2017 05:54:57 PM
Tài liệu học tập
Chuyển hợp chất khó tan này sang hợp chất khó tan khác

 

1 Bản chất của vấn đề

            Giả sử khi cho một thuốc thử B vào một chất khó tan AX làm cho kết tủa này chuyển thành một chất khó tan khác.

                                          AX   BX↓

            Khi đó trong dung dịch sẽ tồn tại các cân bằng:

                                           AX    A  +  X                                 (1)

                                           X  +  B    BX                                 (2)

            Về nguyên tắc nếu cho lượng B đủ lớn, cân bằng (2) chuyển dịch từ trái sang phải kéo theo cân bằng (1) cũng dịch chuyển từ trái sang phải, và rõ ràng sự chuyển kết tủa đó có hoàn toàn hay không sẽ phụ thuộc vào:

                        - TAX và TBX.

                        - Lượng thuốc thử thêm vào.

            Trong điều kiện nào AX chuyển hoàn toàn sang BX?

            Giả thiết cân bằng (1) và (2) đang chuyển dịch theo chiều từ trái sang phải, nghĩa là AX đang tan và BX đang được tạo thành, ta có thể viết được:

                                    [B][X] > TBX                           (6.18)

và    [A][X] = TAX                                     (6.19)

Thay giá trị [X-] vào (6.18) ta được:       (6.20)

Vậy muốn kết tủa AX chuyển được hoàn toàn sang kết tủa BX phải cho thuốc thử B một lượng như thế nào để luôn luôn thỏa mãn bất đẳng thức (6.20).

Việc chuyển kết tủa này có thể xảy ra trong 3 trường hợp sau:

TH1: Nếu TBX < TAX tức là chuyển từ hợp chất dễ tan sang một hợp chất khó tan hơn. Trường hợp này thực hiện được dễ dàng, vì khi đó tỉ số .

Ví dụ, chuyển SrSO4 sang SrCO3 bằng dung dịch Na2CO3 bão hòa vì = 2,8.10-7 > = 1,6.10-9 nên chỉ cần một lượng nhỏ Na2CO3 sẽ đảm bảo được:

 =  = 5,7.10-3

            TH2: Nếu TBX = TAX cũng được thực hiện dễ dàng vì khi đó chỉ cần thõa mãn điều kiện .

            Ví dụ, chuyển CaC2O4 thành CaCO3 có  = 2,3.10-9 ≈  = 7,1.10-9.

            TH3: Nếu TBX > TAX, chuyển một chất khó tan thành một chất dễ tan hơn, thực hiện khó khăn hơn vì khi đó  và trường hợp nếu tỉ số đó lớn hơn 1 rất nhiều thì không thể thực hiện được.

            Ví dụ, khi chuyển BaSO4 có T = 1,1.10-10 thành BaCO3 có T ≈ 8.19-9 bằng dung dịch bão hòa Na2CO3. Trường hợp này thực hiện được nhưng khó khăn hơn vì phải cho một lượng thuốc thử Na2CO3 khá lớn để luôn luôn thỏa mãn:

                                                 =  ≈ 73

            Trong thực hành người ta thực hiện như sau: Cho một lượng dung dịch Na2CO3 bão hòa đủ lớn vào kết tủa BaSO4, khuấy đều, đun nóng, để lắng, lọc kết tủa qua ly tâm, bỏ dung dịch đi (để loại SO42-) và cho một lượng mới dung dịch bão hòa Na2CO3 (để tăng CO32-) và cứ lặp lại quá trình này vài lần.

2 Ứng dụng của sự chuyển kết tủa

a) Hòa tan kết tủa

            Có những trường hợp không thể hòa tan kết tủa một cách dễ dàng như axit chẳng hạn, để giải quyết việc này người ta chuyển kết tủa đó sang một kết tủa khác dễ tan hơn. Ví dụ, không thể hòa tan BaSO4 bằng ngay cả axit mạnh như HCl hay HNO3, nhưng nếu chuyển kết tủa đó thành BaCO3 thì có thể dùng axit CH3COOH cũng có thể hòa tan hoàn toàn BaCO3 được.

 

b) Tách ion

            Ví dụ, tách S2- ra khỏi hỗn hợp S2-, SO32- bằng cách cho một lượng thích hợp bột CdCO3 vào.

            Do độ tan của  nên kết tủa CaCO3 dễ dàng chuyển sang kết tủa CdS. Kết quả trong dung dịch ta được một hỗn hợp kết tủa CdS + CdCO3 (dư), lọc kết tủa. Muốn tách CdS ta chỉ nhỏ vào hỗn hợp kết tủa đó một ít axit axetic thì CdCO3 tan hết, lọc, rửa kết tủa CdS, sau đó dùng HCl đặc hòa tan CdS thì ta sẽ thu được dung dịch có chứa S2- (ở dạng H2S).