Proszę o pomoc
1.Do roztworu Ni(NO3)2 o stężeniu masowym 27.2 g/dm3, dodawano małymi porcjami roztwór NH3 o stężeniu masowym 4.3 %. Początkowo zaobserwowano wytrącenie się osadu, który następnie się roztworzył (powstaje Ni(NH3)62+ ). Jakie będzie molowe stężenie (w mol/l) tego kationu w roztworze końcowym, jeśli użyto stechiometrycznej ilości roztworu NH3? Proszę założyć, że gęstość roztworu NH3 wynosi 1,00 g/cm3
2.Najpierw rozpuszczono 93.2 g pięciowodnego siarczanu (VI) miedzi (II) w 100 ml wody destylowanej. Następnie wkraplano do tego roztworu stężony roztwór kwasu solnego (37% wag HCl, gęstość 1,18 g/cm3), aż do całkowitej zmiany barwy roztworu. Następnie do tego samego roztworu dodawano kroplami roztwór zasady amonowej o stężeniu 1 mol/dm3. Spowodowało to ponowną całkowitą zmianę barwy roztworu. Ile łącznie cm3 roztworów kwasu i zasady dodano do pierwotnego roztworu? Uwaga: Kation Cu2+ tworzy kompleksy z H2O o liczbie koordynacyjnej 6 a z ligandami Cl- i NH3 o liczbie koordynacyjnej 4. Całkowita zmiana barwy oznacza całkowitą wymianę ligandów
Związki kompleksowe
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
Związki kompleksowe
1.
\(\displaystyle{ Ni^{2+}+6NH_{3} \iff [Ni(NH_{3})_{6}]^{2+}}\)
Tutaj komentarz konieczny. Jest to reakcja równowagowa. W roztworze będzie zarówno wolny jon niklu jak i wszystkie jony z częściowej dysocjacji tego kompleksu. Jednak jak założymy, że finalny kompleks ma bardzo dużą stałą trwałości to można założyć, że pozostałych form jest na tyle mało, że można je zaniedbać.
Obliczam stężenie molowe azotanu(V) niklu(II) i amoniaku:
\(\displaystyle{ M_{soli}=117.4 \ g/mol}\)
czyli
\(\displaystyle{ C_{soli}=27.2 \ g/dm^{3}= \frac{27.2}{117.4} \ mol/dm^{3}=0.2317 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ C_{amoniak}= \frac{43g/dm^{3}}{17g/mol} =2.53 \ mol/dm^{3}}\)
Amoniaku trzeba sześć razy więcej moli niż soli. Załóżmy, że objętość roztworu soli wynosiła \(\displaystyle{ V_{soli}}\) wtedy:
\(\displaystyle{ n_{amoniaku}=6 \cdot n_{soli}}\)
\(\displaystyle{ V_{amoniaku} \cdot C_{amoniaku}=6 \cdot V_{soli} \cdot C_{soli}}\)
\(\displaystyle{ V_{amoniaku}= \frac{6 \cdot V_{soli} \cdot C_{soli}}{C_{amoniaku}}=\frac{6 \cdot V_{soli} \cdot 0.2317 \ mol/dm^{3}}{2.53 \ mol/dm^{3}}=0.55 \cdot V_{soli}}\)
Czyli całkowita objętość r-ru wynosi
\(\displaystyle{ V_{total}=V_{soli}+V_{amoniaku}=V_{soli}+0.55 \cdot V_{soli}=1.55 \cdot V_{soli}}\)
Liczba moli kompleksu jest równa liczbie moli soli:
\(\displaystyle{ n_{kompleks}=n_{soli}=C_{soli} \cdot V_{soli}=0.2317 \cdot V_{soli}}\)
a więc stężenie kompleksu:
\(\displaystyle{ C_{kompleks}= \frac{n_{kompleks}}{V_{total}} = \frac{0.2317 \cdot V_{soli}}{1.55 \cdot V_{soli}}=0.15 \ mol/dm^{3}}\)
Zadanie 2 po obiedzie....
-- 19 maja 2013, o 14:17 --
2.
Drobna korekta, trzeba też kwas zobojętnić
\(\displaystyle{ Cu^{2+}+6H_{2}O \iff [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}]}\)
\(\displaystyle{ [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}] +4HCl \iff [CuCl_{4}]^{2-} +6H_{2}O+4H^{+}}\)
amoniak teraz musi zobojętnić kwas:
\(\displaystyle{ H^{+}+NH_{3} \iff NH_{4}^{+}}\)
a następnie wypiera ligandy:
\(\displaystyle{ [CuCl_{4}]^{2-}+4NH_{3} \iff [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}+4Cl^{-}}\)
\(\displaystyle{ n_{soli}= \frac{m_{soli}}{M_{soli}} = \frac{93.2g}{250 \ g/mol}=0.3728 \ mola}\)
Zarówno moli kwasu jak i amoniaku potrzeba 4 razy więcej niż było moli soli (nie licząc amoniaku na zobojętnienie kwasu). Trzeba więc stężenie procentowe kwasu przeliczyć na molowe.
\(\displaystyle{ 37 \ g \ HCl ----- 100 \ g \ r-ru}\)
\(\displaystyle{ 37 \ g \ HCl ----- 84.746 \ ml \ r-ru}\)
\(\displaystyle{ 436.6 \ g \ HCl ----- 1000 \ ml \ r-ru}\)
\(\displaystyle{ 11.96 \ mola \ HCl ----- 1000 \ ml \ r-ru}\)
czyli
\(\displaystyle{ C_{HCl}=11.96 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ 1000 \ ml ----- 11.96 \ mola}\)
\(\displaystyle{ X \ ml ----- 0.3728 \cdot 4=1.4912 \ mola}\)
\(\displaystyle{ X=124.7 \ ml \ r-ru \ HCl}\)
\(\displaystyle{ -----------------------------------}\)
Teraz amoniak na zobojętnienie kwasu. Tyle amoniaku ile moli kwasu
\(\displaystyle{ 1000 \ ml \ r-ru \ NH_{3} ----- 1 \ mol \ HCl}\)
\(\displaystyle{ Z \ ml \ r-ru ----- 1.4912 \ mola \ HCl}\)
\(\displaystyle{ Z=1491.2 \ ml \ r-ru \ NH_{3}}\)
\(\displaystyle{ -----------------------------------}\)
\(\displaystyle{ 1000 \ ml \ r-ru ----- 1 \ mol \ NH_{3}}\)
\(\displaystyle{ Y \ ml \ r-ru ----- 0.3728 \cdot 4=1.4912 \ mola \ NH_{3}}\)
\(\displaystyle{ Y=1491.2 \ ml \ r-ru \ NH_{3}}\)
\(\displaystyle{ -----------------------------------}\)
\(\displaystyle{ V=X+Z+Y=3107.1 \ ml}\)
\(\displaystyle{ Ni^{2+}+6NH_{3} \iff [Ni(NH_{3})_{6}]^{2+}}\)
Tutaj komentarz konieczny. Jest to reakcja równowagowa. W roztworze będzie zarówno wolny jon niklu jak i wszystkie jony z częściowej dysocjacji tego kompleksu. Jednak jak założymy, że finalny kompleks ma bardzo dużą stałą trwałości to można założyć, że pozostałych form jest na tyle mało, że można je zaniedbać.
Obliczam stężenie molowe azotanu(V) niklu(II) i amoniaku:
\(\displaystyle{ M_{soli}=117.4 \ g/mol}\)
czyli
\(\displaystyle{ C_{soli}=27.2 \ g/dm^{3}= \frac{27.2}{117.4} \ mol/dm^{3}=0.2317 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ C_{amoniak}= \frac{43g/dm^{3}}{17g/mol} =2.53 \ mol/dm^{3}}\)
Amoniaku trzeba sześć razy więcej moli niż soli. Załóżmy, że objętość roztworu soli wynosiła \(\displaystyle{ V_{soli}}\) wtedy:
\(\displaystyle{ n_{amoniaku}=6 \cdot n_{soli}}\)
\(\displaystyle{ V_{amoniaku} \cdot C_{amoniaku}=6 \cdot V_{soli} \cdot C_{soli}}\)
\(\displaystyle{ V_{amoniaku}= \frac{6 \cdot V_{soli} \cdot C_{soli}}{C_{amoniaku}}=\frac{6 \cdot V_{soli} \cdot 0.2317 \ mol/dm^{3}}{2.53 \ mol/dm^{3}}=0.55 \cdot V_{soli}}\)
Czyli całkowita objętość r-ru wynosi
\(\displaystyle{ V_{total}=V_{soli}+V_{amoniaku}=V_{soli}+0.55 \cdot V_{soli}=1.55 \cdot V_{soli}}\)
Liczba moli kompleksu jest równa liczbie moli soli:
\(\displaystyle{ n_{kompleks}=n_{soli}=C_{soli} \cdot V_{soli}=0.2317 \cdot V_{soli}}\)
a więc stężenie kompleksu:
\(\displaystyle{ C_{kompleks}= \frac{n_{kompleks}}{V_{total}} = \frac{0.2317 \cdot V_{soli}}{1.55 \cdot V_{soli}}=0.15 \ mol/dm^{3}}\)
Zadanie 2 po obiedzie....
-- 19 maja 2013, o 14:17 --
2.
Drobna korekta, trzeba też kwas zobojętnić
\(\displaystyle{ Cu^{2+}+6H_{2}O \iff [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}]}\)
\(\displaystyle{ [Cu(H_{2}O)_{6}]^{2+}] +4HCl \iff [CuCl_{4}]^{2-} +6H_{2}O+4H^{+}}\)
amoniak teraz musi zobojętnić kwas:
\(\displaystyle{ H^{+}+NH_{3} \iff NH_{4}^{+}}\)
a następnie wypiera ligandy:
\(\displaystyle{ [CuCl_{4}]^{2-}+4NH_{3} \iff [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}+4Cl^{-}}\)
\(\displaystyle{ n_{soli}= \frac{m_{soli}}{M_{soli}} = \frac{93.2g}{250 \ g/mol}=0.3728 \ mola}\)
Zarówno moli kwasu jak i amoniaku potrzeba 4 razy więcej niż było moli soli (nie licząc amoniaku na zobojętnienie kwasu). Trzeba więc stężenie procentowe kwasu przeliczyć na molowe.
\(\displaystyle{ 37 \ g \ HCl ----- 100 \ g \ r-ru}\)
\(\displaystyle{ 37 \ g \ HCl ----- 84.746 \ ml \ r-ru}\)
\(\displaystyle{ 436.6 \ g \ HCl ----- 1000 \ ml \ r-ru}\)
\(\displaystyle{ 11.96 \ mola \ HCl ----- 1000 \ ml \ r-ru}\)
czyli
\(\displaystyle{ C_{HCl}=11.96 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ 1000 \ ml ----- 11.96 \ mola}\)
\(\displaystyle{ X \ ml ----- 0.3728 \cdot 4=1.4912 \ mola}\)
\(\displaystyle{ X=124.7 \ ml \ r-ru \ HCl}\)
\(\displaystyle{ -----------------------------------}\)
Teraz amoniak na zobojętnienie kwasu. Tyle amoniaku ile moli kwasu
\(\displaystyle{ 1000 \ ml \ r-ru \ NH_{3} ----- 1 \ mol \ HCl}\)
\(\displaystyle{ Z \ ml \ r-ru ----- 1.4912 \ mola \ HCl}\)
\(\displaystyle{ Z=1491.2 \ ml \ r-ru \ NH_{3}}\)
\(\displaystyle{ -----------------------------------}\)
\(\displaystyle{ 1000 \ ml \ r-ru ----- 1 \ mol \ NH_{3}}\)
\(\displaystyle{ Y \ ml \ r-ru ----- 0.3728 \cdot 4=1.4912 \ mola \ NH_{3}}\)
\(\displaystyle{ Y=1491.2 \ ml \ r-ru \ NH_{3}}\)
\(\displaystyle{ -----------------------------------}\)
\(\displaystyle{ V=X+Z+Y=3107.1 \ ml}\)
-
Meggy22
- Użytkownik
- Posty: 15
- Rejestracja: 25 maja 2013, o 22:31
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: czewa
- Podziękował: 1 raz
Związki kompleksowe
mógłby ktoś sprawdzić mi to pierwsze zadanie bo liczę tak samo a mi nie chce wyjść:
Do roztworu Ni(NO3)2 o stężeniu masowym 27 g/dm3, dodawano małymi porcjami roztwór NH3 o stężeniu masowym 4.2 %. Początkowo zaobserwowano wytrącenie się osadu, który następnie się roztworzył (powstaje Ni(NH3)62+ ). Jakie będzie molowe stężenie (w mol/l) tego kationu w roztworze końcowym, jeśli użyto stechiometrycznej ilości roztworu NH3? Proszę założyć, że gęstość roztworu NH3 wynosi 1,00 g/cm3.
tak to licze:
\(\displaystyle{ C_{soli}= \frac{27}{117,4}=0,22998 \\
C_{nh3}=\frac{42}{17}=2,4706 \\
V_{nh3} \cdot C_{nh3}= 6 \cdot V_{soli} \cdot C_{soli} \\
V_{nh3}= \frac{6 \cdot V_{soli} \cdot C_{soli}}{C_{nh3}}=\frac{6 \cdot V_{soli} \cdot 0,22998}{2,4706}=0,5585 \cdot V_{soli} \\
V_{cał}=V_{soli}+V_{nh3}=V_{soli}+0,5585 \cdot V_{soli}=1,5585 \cdot V_{soli} \\
n_{kompleks}=n_{soli}=C_{soli} \cdot V_{soli}=0,22998 \cdot V_{soli} \\
C_{kompleksu}=\frac{n_{kompleksu}}{V_{cał}}= \frac{0,22998 \cdot V_{soli}}{1,5585 \cdot V_{soli}} \\
C_{kompleksu}=0,1476}\)
a tego drugiego rozwiazania niestety nie rozumiem
-- 26 maja 2013, o 00:11 --
w tym pierwszym już znalazłam błąd ale drugiego nadal nie mogę rozkminić
Do roztworu Ni(NO3)2 o stężeniu masowym 27 g/dm3, dodawano małymi porcjami roztwór NH3 o stężeniu masowym 4.2 %. Początkowo zaobserwowano wytrącenie się osadu, który następnie się roztworzył (powstaje Ni(NH3)62+ ). Jakie będzie molowe stężenie (w mol/l) tego kationu w roztworze końcowym, jeśli użyto stechiometrycznej ilości roztworu NH3? Proszę założyć, że gęstość roztworu NH3 wynosi 1,00 g/cm3.
tak to licze:
\(\displaystyle{ C_{soli}= \frac{27}{117,4}=0,22998 \\
C_{nh3}=\frac{42}{17}=2,4706 \\
V_{nh3} \cdot C_{nh3}= 6 \cdot V_{soli} \cdot C_{soli} \\
V_{nh3}= \frac{6 \cdot V_{soli} \cdot C_{soli}}{C_{nh3}}=\frac{6 \cdot V_{soli} \cdot 0,22998}{2,4706}=0,5585 \cdot V_{soli} \\
V_{cał}=V_{soli}+V_{nh3}=V_{soli}+0,5585 \cdot V_{soli}=1,5585 \cdot V_{soli} \\
n_{kompleks}=n_{soli}=C_{soli} \cdot V_{soli}=0,22998 \cdot V_{soli} \\
C_{kompleksu}=\frac{n_{kompleksu}}{V_{cał}}= \frac{0,22998 \cdot V_{soli}}{1,5585 \cdot V_{soli}} \\
C_{kompleksu}=0,1476}\)
a tego drugiego rozwiazania niestety nie rozumiem
-- 26 maja 2013, o 00:11 --
w tym pierwszym już znalazłam błąd ale drugiego nadal nie mogę rozkminić
Ostatnio zmieniony 26 maja 2013, o 14:37 przez Vardamir, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Niepoprawnie napisany kod LaTeX-a. Proszę zapoznaj się z http://matematyka.pl/178502.htm .
Powód: Niepoprawnie napisany kod LaTeX-a. Proszę zapoznaj się z http://matematyka.pl/178502.htm .