Сравнение растворимости гидроксидов железа в воде
Во сколько раз растворимость (в моль/л) Fe(OH)₂ в воде больше растворимости Fe(OH)₃ при 25°С?
Дано
`ПР(Fe(OH)_2) = 4.87*10^(-17)`
`ПР(Fe(OH)_3) = 2.79*10^(-39)`
Найти
`(S(Fe(OH)_2)) / (S(Fe(OH)_3)) = text{?}`
Решение
Запишем уравнения диссоциации гидроксидов в насыщенных растворах:
`Fe(OH)_2 ⇄ Fe^(2+) + 2OH^-`
`Fe(OH)_3 ⇄ Fe^(3+) + 3OH^-`
Выразим растворимость S (моль/л) через произведение растворимости ПР.
Для Fe(OH)₂:
`[Fe^(2+)] = S(Fe(OH)_2)`
`[OH^-] = 2*S(Fe(OH)_2)`
`ПР(Fe(OH)_2) = [Fe^(2+)] * [OH^-]^2 = S(Fe(OH)_2) * (2*S(Fe(OH)_2))^2 = 4*(S(Fe(OH)_2))^3`
`S(Fe(OH)_2) = root(3)((ПР(Fe(OH)_2))/4) = root(3)((4.87*10^(-17))/4) = 2.302*10^(-6) text{ моль/л}`
Для Fe(OH)₃:
`[Fe^(3+)] = S(Fe(OH)_3)`
`[OH^-] = 3*S(Fe(OH)_3)`
`ПР(Fe(OH)_3) = [Fe^(3+)] * [OH^-]^3 = S(Fe(OH)_3) * (3*S(Fe(OH)_3))^3 = 27*(S(Fe(OH)_3))^4`
`S(Fe(OH)_3) = root(4)((ПР(Fe(OH)_3))/27) = root(4)((2.79*10^(-39))/27) = 1.008*10^(-10) text{ моль/л}`
Найдём отношение растворимостей:
`(S(Fe(OH)_2)) / (S(Fe(OH)_3)) = (2.302*10^(-6)) / (1.008*10^(-10)) = 2.284*10^4`
Ответ
`(S(Fe(OH)_2)) / (S(Fe(OH)_3)) = 2.284*10^4`
Дополнительно
Растворимость Fe(OH)₂ в воде при 25°C примерно в 22 840 раз больше, чем растворимость Fe(OH)₃.