Состояние церия в водных растворах (стр. 3 из 4)
рН = 1
α(PO43-) = 1,84 * 10-21 / 0,01 = 1,83 * 10-19
α(HPO42-) = 4,37 * 10-10 / 0,01 = 4,37 * 10-8
α(H2PO4-) = 0,0007063 / 0,01 = 0,0706
α(H3PO4) = 0,0092937 / 0,01 = 0,9294
Табл. 2. Расчет доли ионов α при C(Na3PO4) = 0,01 моль/л
| рН | α[PO4 3-] | α[HPO4 2-] | α[H2PO4 -] | α[H3PO4] | Проверка |
| 1 | 1,83926E-19 | 4,37918E-08 | 0,070631967 | 0,929367989 | 1 |
| 2 | 1,12445E-16 | 2,67727E-06 | 0,431817026 | 0,568180297 | 1 |
| 3 | 2,30108E-14 | 5,47877E-05 | 0,883672513 | 0,116272699 | 1 |
| 4 | 2,56861E-12 | 0,000611574 | 0,986409356 | 0,01297907 | 1 |
| 5 | 2,58457E-10 | 0,00615375 | 0,992540276 | 0,001305974 | 1 |
| 6 | 2,45167E-08 | 0,058373181 | 0,941502913 | 0,000123882 | 1 |
| 7 | 1,60739E-06 | 0,382712326 | 0,617277945 | 8,12208E-06 | 1 |
| 8 | 3,61654E-05 | 0,861079811 | 0,138883841 | 1,82742E-07 | 1 |
| 9 | 0,000413163 | 0,983720378 | 0,015866458 | 2,08769E-09 | 1 |
| 10 | 0,004175727 | 0,994220691 | 0,001603582 | 2,10998E-11 | 1 |
| 11 | 0,040300864 | 0,959544371 | 0,000154765 | 2,03638E-13 | 1 |
| 12 | 0,295771288 | 0,704217353 | 1,13583E-05 | 1,49452E-15 | 1 |
Диаграмма 1. Зависимость α (PO43-, HPO42-, H2PO4-, H3PO4) от рН раствора C(Na3PO4) = 0,01 моль/л
3. Фтороводородная кислота
HF ↔ H+ + F-
Kd4 = 6.9∙10-4
C(KF) = [HF] + [F-] =
= 
Табл. 3. Расчет концентрации и доли ионов при C(KF) = 0,02 моль/л
| pH | [F-] | α[F-] |
| 1 | 0,017222222 | 0,861111111 |
| 2 | 0,01968254 | 0,984126984 |
| 3 | 0,019967794 | 0,998389694 |
| 4 | 0,019996775 | 0,999838736 |
| 5 | 0,019999677 | 0,999983871 |
| 6 | 0,019999968 | 0,999998387 |
| 7 | 0,019999997 | 0,999999839 |
| 8 | 0,02 | 0,999999984 |
| 9 | 0,02 | 0,999999998 |
| 10 | 0,02 | 1 |
| 11 | 0,02 | 1 |
| 12 | 0,02 | 1 |
2.2. Рассчитаем долю всех возможных форм церия (III) в растворе данного состава; построить распределительную диаграмму.
1. Ce3++ OH- → CeOH2+ kd5 = 4,6
2. Ce3++ SO42- → CeSO4+ kd6 = 3,72
3. Ce3++ PO43- → CePO4 kd7 = 18,53
4. Ce3++ F- → CeF2+ kd8 = 3,99
Ce3++ 2F- → CeF2+ kd9 =7,9*106
Расчет при pH = 1
β(Cm3+) = 1+ 39810,71706 * 1 * 10-13 + 5248,074602 * 0,2 + 3,38 *10+18 * 1,83*10-21 + +9772,37221* 0,02 + 7943282,347 * (0,02)2 = 3574,939
α(Ce3+) = 1 / 3574,939 = 0,000279
Рассчитаем доли присутствующих ионов:
Табл. 4. Расчет α(Ce3+) и долей образующихся комплексов
| β[Сe3+] | α[Сe3+] | α[CeOH2+] | α[CeSO4+] | α[CePO4] | α[CeF2+] | α[CeF2+] |
| 3574,939889 | 0,000279725 | 1,11361E-12 | 0,293603516 | 1,74331E-06 | 0,047078265 | 0,659036751 |
| 4324,016556 | 0,000231266 | 9,20688E-12 | 0,242740727 | 0,000881157 | 0,044482971 | 0,711663879 |
| 5192,544524 | 0,000192584 | 7,6669E-11 | 0,202138839 | 0,150159252 | 0,037579401 | 0,609929924 |
| 91458,16661 | 1,0934E-05 | 4,35289E-11 | 0,011476448 | 0,951646537 | 0,00213667 | 0,034729411 |
| 8762104,207 | 1,14128E-07 | 4,54351E-12 | 0,00011979 | 0,999495182 | 2,23056E-05 | 0,000362608 |
| 830739690,5 | 1,20375E-09 | 4,7922E-13 | 1,26347E-06 | 0,999994675 | 2,35269E-07 | 3,82467E-06 |
| 54465535151 | 1,83602E-11 | 7,30934E-14 | 1,92712E-08 | 0,999999919 | 3,58846E-09 | 5,83362E-08 |
| 1,22544E+12 | 8,16032E-13 | 3,24868E-14 | 8,5652E-10 | 0,999999996 | 1,59491E-10 | 2,59279E-09 |
| 1,39998E+13 | 7,14297E-14 | 2,84367E-14 | 7,49737E-11 | 1 | 1,39608E-11 | 2,26955E-10 |
| 1,41492E+14 | 7,06753E-15 | 2,81364E-14 | 7,41819E-12 | 1 | 1,38133E-12 | 2,24558E-11 |
| 1,36557E+15 | 7,32294E-16 | 2,91532E-14 | 7,68627E-13 | 1 | 1,43125E-13 | 2,32673E-12 |
| 1,0022E+16 | 9,97801E-17 | 3,97232E-14 | 1,04731E-13 | 1 | 1,95018E-14 | 3,17033E-13 |
Диаграмма 2. Зависимость α(Ce3+) и долей образующихся комплексов от рН раствора