Do \(\displaystyle{ 50,0 cm^{3} 0,100 M}\) roztworu chlorku niklu(II) dodano \(\displaystyle{ 150,0 cm^{3}}\) roztworu wodorotlenku sodu o \(\displaystyle{ pH = 13,20}\).
Obliczyć pH oraz stężenie jonów \(\displaystyle{ Ni^{2+}}\) w roztworze nad wytrąconym osadem wodorotlenku niklu(II). Założyć addytywność objętości oraz zaniedbać hydrolizę jonów.
\(\displaystyle{ pIr(Ni(OH)2) = 14,70}\)
\(\displaystyle{ pKw = 14,00}\)
Przy stężeniu jonów nad osadem chodzi o te jony, które wchodzą w skład iloczynu rozpuszczalności w danej sytuacji w roztworze, prawda?
Odpowiedzi:\(\displaystyle{ pH = 12,84}\)
stężenie jonów = \(\displaystyle{ 4,2 \cdot 10^{-13} M}\)
Iloczyn rozpuszczalności
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
Iloczyn rozpuszczalności
Chodzi o stężenie jonów niklu(II). Stężenie jonów wodorotlenowych masz zaszyte w pH.matiu0 pisze:Przy stężeniu jonów nad osadem chodzi o te jony, które wchodzą w skład iloczynu rozpuszczalności w danej sytuacji w roztworze, prawda?
-
matiu0
- Użytkownik
- Posty: 38
- Rejestracja: 26 sty 2017, o 11:00
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Wrocław
- Podziękował: 13 razy
Iloczyn rozpuszczalności
Czyli dokładnie tak jak myślałem, ale nadal nie wiem jak to wyliczyć, zakładam, że po drodze trzeba obliczyć rozpuszczalność z podanej stałej iloczynu, ale nie wiem co dalej.pesel pisze:Chodzi o stężenie jonów niklu(II). Stężenie jonów wodorotlenowych masz zaszyte w pH.
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
Iloczyn rozpuszczalności
Jeżeli iloczyn rozpuszczalności został przekroczony po zmieszaniu obu roztworów to wytrąci się osad. Zadanie raczej z tych typowych:
1. Obliczamy stężenia formalne obu jonów:
\(\displaystyle{ [Ni^{2+}]^{'}= 0.1 \cdot \frac{50}{50+150}}\)
\(\displaystyle{ [OH^-]^{'}=10^{-(14-13.2)} \cdot \frac{150}{50+150}}\)
2. Można sprawdzić czy iloczyn rozpuszczalności zostanie przekroczony. Zostaniem toteż wytrąci się osad.
3. Biorąc pod uwagę stechiometrię:
\(\displaystyle{ Ni^{2+} +2OH^{-} \iff Ni(OH)_2}\)
możemy znaleźć stężenia jonów po ustaleniu się stanu równowagi z równania:
\(\displaystyle{ [Ni^{2+}] \cdot [OH^-]^2=([Ni^{2+}]^{'})-X) \cdot ([OH^-]^{'}-2X)^2=I_r=10^{-14.7}}\)
Jak ktoś ma fazę to może rozwiązać równanie trzeciego stopnia ale można też założyć, że ze względu na ogromne przekroczenie iloczynu rozpuszczalności jony niklu wytrącą się ilościowo. Toteż możemy sobie ostatnie wyrażenie zapisać w postaci:
\(\displaystyle{ [Ni^{2+}] \cdot [OH^-]^2=([Ni^{2+}]^{'})-X) \cdot ([OH^-]^{'}-2[Ni^{2+}]^{'})^2=I_r=10^{-14.7}}\)
i rozwiązać równanie pierwszego stopnia. Jak popatrzymy na wyniki to widać, że założenie o ilościowym wytrąceniu jonów niklu było uzasadnione.
1. Obliczamy stężenia formalne obu jonów:
\(\displaystyle{ [Ni^{2+}]^{'}= 0.1 \cdot \frac{50}{50+150}}\)
\(\displaystyle{ [OH^-]^{'}=10^{-(14-13.2)} \cdot \frac{150}{50+150}}\)
2. Można sprawdzić czy iloczyn rozpuszczalności zostanie przekroczony. Zostaniem toteż wytrąci się osad.
3. Biorąc pod uwagę stechiometrię:
\(\displaystyle{ Ni^{2+} +2OH^{-} \iff Ni(OH)_2}\)
możemy znaleźć stężenia jonów po ustaleniu się stanu równowagi z równania:
\(\displaystyle{ [Ni^{2+}] \cdot [OH^-]^2=([Ni^{2+}]^{'})-X) \cdot ([OH^-]^{'}-2X)^2=I_r=10^{-14.7}}\)
Jak ktoś ma fazę to może rozwiązać równanie trzeciego stopnia ale można też założyć, że ze względu na ogromne przekroczenie iloczynu rozpuszczalności jony niklu wytrącą się ilościowo. Toteż możemy sobie ostatnie wyrażenie zapisać w postaci:
\(\displaystyle{ [Ni^{2+}] \cdot [OH^-]^2=([Ni^{2+}]^{'})-X) \cdot ([OH^-]^{'}-2[Ni^{2+}]^{'})^2=I_r=10^{-14.7}}\)
i rozwiązać równanie pierwszego stopnia. Jak popatrzymy na wyniki to widać, że założenie o ilościowym wytrąceniu jonów niklu było uzasadnione.