CC BY
21
ИЗВЕСТИЯ
'«ОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Т ом 111 19(51
РАСТВОРИМОСТЬ БРОМАТА СЕРЕБРА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ НИТРАТОВ И СУЛЬФАТОВ МАРГАНЦА, КОБАЛЬТА, НИКЕЛЯ
И МЕДИ
Ю. Л. ЛЕЛЬЧУК, в. Б. СОКОЛОВИЧ, Л. Л. СКРИПОВА, X. А. ЛЕЛЬЧУК, О. В. ЧАЩИНА
(Представлено профессором доктором химических наук А. Г. Стромбергом)
Исследованием растворимости осадка бромата серебра в водных растворах нитратов и сульфатов многих металлов главных подгрупп периодической системы элементов Д. И. Менделеева нами установлено, что растворимость этого осадка, его произведение растворимости и коэффициент активности зависят не только от валентного типа внешнего электролита и от ионной силы жидкой фазы, в которой производится осаждение, но и от химической ¡природы соответствующих электролитов, от того, какое место в периодической системе элементов занимает металл, из которого образована соль, и с каким анионом он связан [1].
Нитраты >и сульфаты металлов одной и той же группы периодической системы элементов тем больше увеличивают растворимость и произведение растворимости осадка и уменьшают коэффициент активности, чем больше атомный вес, порядковый номер металла в периодическом системе и эффективный радиус его катиона [2].
Соли металлов одного и того же периода периодической системы, при равной ¡нормальности растворов, с увеличением порядкового номера металла уменьшают свое влияние на растворимость, произведение растворимости и 'Коэффициент активности бромата серебра [3]. Из двух изученных нами анноной сульфат-анион оказывает большее .влияние на растворимость осадка, чем нитрат-анион [4].
Настоящее сообщение посвящено 'исследованию влияния нитратов и сульфатов марганца, кобальта, никеля п меди на свойства осадка бромата серебра.
Экспериментальная часть
Методика исследования, получение химически чистого бромата серебра и общая схема расчетов описаны нами ранее [5]. Все водные растворы электролитов были получены соответствующим разбавлением одномолярных растворов химически чистых Мп(N03)2'6Н20, МпЗСЬ: ■5Н,0. Со(МОз)2-6Н2С), Со504-7Н20, №(ШзЬ'6Н20, №504'7Н20, Сдн^'ОзЬ'ЗНгО 'и СиБОгБНоО бидистпллатом. Для ¡каждой концентрации соответствующего электролита ставилось по два параллельных
■М
пробах. Таким образом, данные таблиц о растворимости осадка брома-та серебра в этих системах являются средними значениями не менее четырех параллельных определений. Серебро определялось весомым методом в виде А§С1, бромат-пон-иодометрически. Концентрации исходных растворов электролитов определялись: нитрат и сульфат марганца—весовым методом в виде пирофосфата марганца, нитрат и сульфат кобальта — весовым нитритным методом в виде гексанитритокобальтната калия, нитрат и сульфат никеля — весовым методом в виде диметил-глиоксимата никеля, нитрат и сульфат меди—объемным иодометрич^-еким способом в присутствии роданида калия [61. Осадок гексанитритокобальтната калия фильтровался через стеклянный тигель с пористы;,! дном № 4, промывался водой, подкисленной уксусной кислотой, и сушился до постоянного веса при 110°С. Диметилглиоксимат никеля осаждался из слабоаммиачных растворов. Осадок фильтровался через стеклянный тигель с пористым дном № 3 и сушился при 120°С.
Полученные экспериментальные данные приведены в таб.'!. 1—3.
Т а б л II ц а 1
Растворимость бромата серебра в растворах нитратов и сульфатов марганца, кобальта, никеля, меди, цинка и кадмия
Растворимость бромата серебра и
Электролит . 01 м \ 0,010 м \ 0,100 м \ 0,300 м | ! м
растворе растворе растворе | растворе Р<1 с т Юр1.
8,06 10--' 1 8,79 к;-'- 1,04 10-2 3,31 10 - 1,71 10-
.\InSO, 8,28 10-:; ! 9,18 10 — 1,15 10"- 3,34 10 1,76 ю--
СоАЧОзЛ ^ 7,94 \о- ■ ! 8,62 1 10--1 1,09 10-2 1,31 ю- * 1,67 10
СоЭО, : 7,99 10- ; 8,81 10 1,12 ю- 1,36 10- 1,70 10
! 8,44 10— 1 8,74 10-:' 1,11 10 1,28 ю--' 1,71 10
х;зо4 8,47 10-? : 9,44 10— 1,15 ю- ' ; 1,40 10— 1,74 10
Си(Ж),л 8,16 10— 8,93 10- - М1 10— ; 1,30 10 1,73 10-
СиБО, 8,32 10— : 9,07 10-=> 1,15. ю-- ! 1,35 10—- 1,7-? 10
8,43 10-' ^ 9,12 ю- 1,16. 10--* 1,47 10 1 93 10
! 8,22. 10— ! 8,88. 10 - 1,13. 10— 1,40 10—' 1,75 10-
| 8,13 10—■ | 8,75- 10 - 1,0! 10— 1.32 10 2 1,74 10
Сс^О, 1 ^,17. 10-:' ; 8,85. 10— 1 ,08. 1 о- - 1,33 10- 1.72 Ц) -
Обсуждение результатов
Поведение осадка бромата серебра во всех этих системах примерно одинаково —с увеличением концентрации электролита происходит закономерное повышение растворимости и произведения растворимости осадка и уменьшение его коэффициента активности. Количественно влияние всех рассмотренных здесь нитратов и сульфатов мало различается между собой. Наибольшее увеличение растворимости дают нитрат и сульфат меди, наименьшее—нитрат и сульфат кобальта. В одно->молярных растворах этих электролитов растворимость осадка увеличивается по сравнению с водой в 2,02—2,14 раза, произведение растворимости—в 4,10—4,56 раза. Коэффициент активности А£Вг03 уменьшается до 0,419—0,444. Как и в ранее изученных нами системах [2], при одинаковой нормальности растворов сульфат-анион дает несколько большее увеличение растворимости осадка, чем нитрат-анион. Однако разница в растворимости здесь невелика. Сравнение этих данных с дапны-
Таблица 2
Коэффициент активности бромата серебра в растворах нитратов и сульфатов марганца, кобальта, никеля, меди, цинка и кадмия
Сред! íee значение коэффициента активности в
Электролит o.ooi м ' 0,010 м ; 0,100 м 0,300 м 1 м
растворе ; растворе ' растворе [ растворе j раствор
Л1п(\0:;):. 0,894 i 0,821 0,641 0,536 ! 0,434
MnS04 0,889 : 0,805 j 0,617 ! 0,515 | : 0,421
CoíN03), 0,895 ¡ 0,822 0,645 ! 0,543 ! i 0,444
CoSOt 0,890 j 0,807 0,624 1 0,526 0,436
Ni(N03), 0,892 0,821 0,641 i 0,536 0,434
n:so4 0,888 0,805 ! 0,619 ! 0,519 0,426
CU(NO:!), 0,893 0,821 1 0,638 0,532 0,429
CilSO* 0,889 1 U.804 0,616 0,514 ! 0,419
/:п(ыо;!)2 0,890 0,815 0,619 0,502 j 0,384
Z:i SO, i 0,889 i 0.806 ' 0,618 :' 0,517 ! 0,42-!
Cd(NO,)3 0,892 0,820 0,637 0,530
CdSO, i ! 0,889 ¡ 0,806 i 0,621 1 0,523 ' 0,431
Таблица 3
Поведение осадка бромата серебра в молярных растворах электролитов
Электролит CAffBrO.. • W2 i LV :¿/i) Lp : Lp '-1)
Mn(NO:i), 1,71 2,072 4,300
MnSO., 1,76 2,133 i. 4,556
Co(NO,), 1,67 2,024 4,103
CoSO. 1,70 2,061 4,250
Ni(N03), 1,71 2,072 4,294
NiS O, 1,74 2,109 4,456
Cu(\'0;í), | 1,73 2,097 4,402
С u S 04 ! 1,77 2,145 4,607
/п(КО,).. 1,93 2,339 ¡ 5,471
Z n S O} 1,75 1 2,121 4,503
Uj(NO,), 1,74 2,109 4,456
r.dSOL 1,72 ; 2,085 ! 4,353
ми, полученными нами ранее для нитратов и сульфатов цинка и кадмия [7], показывает, что из всех изученных нами солей металлов побочных подгрупп периодической системы элементов нитрат цинка оказывает наибольшее влияние на растворимость осадка. В одномолярном растворе нитрата цинка растворимость А£Вг03 доходит до 1,93:10 в то время как в растворе сульфата цинка она остается примерно такой же, что и в растворах сульфатов марганца, кобальта, никеля и меди, и равна 1,75*10
1) Ы'\Ы — растворимость бромата серебра соответственно в одномолярном растворе электролита и в воде.
-) Ьр : Ьр — произведение растворимости бромата серебра соответственно в одномолярном растворе электролита и в воде.
Близость значений коэффициента активности бромата серебра в растворах нитратов и сульфатов марганца, кобальта, никеля, .меди и кадм'ия, а также сульфата цинка (табл. 2) ¡позволяет определять растворимость этого осадка в растворах этих электролитов при любой их -концентрации в интервале от 0,001 до 1 мол/л то формуле
СдЛЗго.- " 7 А
/
i
, где La—произведение активности осадка AgBrÜ;.
5,50 -10 у—среднее значение коэффициента активности Л^ВгО-, при данной концентрации электролита, определяется по кривой на рис. 1.
14 11 io
0,£ *п
чо 0,6 £
0,4
ог
"7 1.....Н" — ¡
— 1 1
Л3Мз-солъ-НаО
—
í
i
з,о г,5 г,9 4,о o,s а -► — С шкгороачта
Рис. 1. Среднее значение коэффициент;! активности AgBrO.4 в растворах нитратов и сульфатов Л1п, Со, Ni, Cu и Cd.
Выводы
Исследована растворимость осадка бромата серебра в водных растворах нитратов и сульфатов марганца, кобальта, никеля и меди при. концентрациях последних от 0,001 до 1 мол/л при 25°С. Данные этих, систем сопоставлены с ранее полученными данными для нитратов и сульфатов цинка и кадмия.
Показаны масштабы изменения растворимости, произведения растворимости 'И коэффициента активности бромата серебра зависимости от ионной силы растворов нитратов и сульфатов этих металлов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Л с л ь ч у к Ю. Л. Доклады 7-й научной копфер. ТГУ, вып. 2, 138. 1957.
2. Лель ч у к Ю. Л. Ж. нсорг. химии, 3, 2453, 1958
3. Лельчук Ю. Л. Изв. ТПИ, 77, 104—112, 1953.
4. Лельчук Ю. Л. Изв. ТПИ, 102. 108, 1959.
5. T а н а и а е в И. В., Л с л ь ч у к Ю. Л., П е т р о в и ц к а я Б X Ж огня химии, 19, 1207, 1949.
6. Книпович Ю. Н., Морачевскин Ю. В. Анализ минерального сып'.я ГИТИ, хим. лит., 357. 412, 424, 4G3, 1956.
7. Лельчук Ю. Л. Ж. общ. химии, 25, 1273. 1955.
