AL
Chẳng hạn, các kết tủa sulfide kim loại như HgS, CuS, PbS được hòa tan bằng cách đun nóng với dung dịch HNO3 đặc. 3CuS↓ + 8HNO3 ⇌ 3Cu(NO3)2 + 2NO + 3S + 4H2O
IC I
HNO3 đã oxy hóa S2- thành S0 làm chuyển dịch cân bằng, kết tủa CuS được chuyển thành Cu(NO3)2 hòa tan. 4.6.4. Sự hình thành kết tủa 4.6.4.1. Quá trình kết tủa
ƠN
OF F
Chúng ta khảo sát quá trình kết tủa của một muối đơn giản AB từ các ion A- và B+ trong dung dịch. Các ion này có đường kính cỡ vài angstrom (1A° = 0,1 nm). Khi tích số các ion vượt quá tích số tan TAB, Avà B+ liên kết tạo ra mạng tinh thể lớn dần và lắng xuống đáy bình do trọng lực. Như vậy, các ion có kích thước 10-8 cm lớn dần lên vượt qua kích thước hạt keo tạo ra kết tủa cỡ trên 10-4 cm. Ion(dd) ⇌ Hạt keo ⇌ Kết tủa (10-8 cm)
(10-7-10-4 cm) (>10-4 cm)
NH
Sự thay đổi kích thước này được xác định bởi tốc độ của 2 quá trình: sự hình thành mầm tinh thể và sự lớn lên của mầm. Mầm tinh thể tạo ra đầu tiên có kích thước rất nhỏ. Thời gian hình thành mầm phụ thuộc vào bản chất của kết tủa.
QU
Y
Ví dụ: với kết tủa AgCl, mầm tinh thể tạo ra ngay khi cho Ag+ vào dung dịch chứa ion Cl-, với kết tủa BaSO4 thì ngược lại, mầm tạo tinh thể ra rất chậm mặc dù 2 kết tủa này có T xấp xỉ nhau. Mầm tinh thể tạo ra đầu tiên trở thành trung tâm để các ion trong dung dịch tiếp tục kết tủa trên bề mặt, biến mầm thành hạt to hơn có cấu trúc mạng tinh thể 3 chiều.
KÈ M
Weimann (1923) lần đầu tiên nghiên cứu ảnh hưởng của thuốc thử lên tốc độ kết tủa và kích thước hạt. Tác giả đã đưa ra khái niệm độ quá bão hòa tương đối. Đại lượng này được tính theo công thức: Độ quá bão hòa tương đối =
Q−S S
(4.69)
DẠ Y
Trong đó: Q: nồng độ toàn phần (mol/l) của thuốc thử cho vào nhau trong dung dịch. S: độ tan của kết tủa.
Khi hình thành kết tủa, mỗi lần cho thuốc thử vào dung dịch sẽ gây ra trạng thái quá bão hòa tức thời (nghĩa là Q > S). Nếu độ quá bão hòa càng lớn, số mầm tạo ra càng nhiều, kết tủa có xu hướng tạo thành hạt keo. Nếu thông số này càng bé, số mầm tạo ra càng ít nên các mầm càng có xu 157
