作者evanzxcv (高密度聚乙烯)
看板Chemistry
標題Re: [高中] ksp 沉澱問題
時間Mon May 11 00:34:27 2009
※ 引述《appl (彰)》之銘言:
: 已知ksp: AgCl=10^-10 AgBr=10^-12 AgI=10^-16
: 現有1L 0.1M NaCl 0.1M NaBr 0.1M NaI混合溶液
: 慢慢加入0.2mole AgNO3
: 1.請問總共有哪些沉澱?
: 2.各離子濃度??
借題來練功一下好了XD 我也是將近四年沒碰分析化學 ><
首先AgI最難溶,所以先把他通通沉澱光
剩下0.2-0.1=0.1mol Ag+, 亦即0.1M Ag+
還剩下多餘的Ag+可以跟Br-沉澱,AgBr次難溶,也給他沉澱光,
溶液中就沒有Ag+了,剩下0.1M的Cl-
然而AgI、AgBr並不是完全不溶,還會照Ksp解離出來一點,
解離出來Ag+的來源有AgBr跟AgI兩者,故[Ag+]=[Br-]+[I-] (Cl-晚點再回來處理)
兩個式子兩個未知數,設[Br-]=x,[I-]=y,則[Ag+]=x+y,解一下聯立方程式:
(x+y)x=10^-12
(x+y)y=10^-16
兩式相除得x=10000y,代入第二條,10001y^2=10^-16,
解得y=1.00*10^-10, x=1.00*10^-6,
亦即[Ag+]=x+y=1.00*10^-6M
表示由AgBr跟AgI解離回去的Ag+還有這麼多,而目前Cl-還是0.1M的狀態,
所以乘起來看看AgCl會不會有沉澱:
[Ag+][Cl-]=(1.00*10^-6)(0.1)=1.00*10^-7大於AgCl的Ksp,
所以得到結論AgCl也會沉澱,亦即:AgCl、AgBr、AgI都會沉澱!
至於會沉澱多少呢?三條式子,三個未知數,來解個聯立方程式吧:
首先做點假設,因為根本沒多少Ag+跟Cl-沉澱,所以[Cl-]約略等於0.1M.
因為知道Cl-的濃度,所以可以把[Ag+]給秒殺:
[Ag+][Cl-]=[Ag+]*0.1=10^-10,得[Ag+]=1.00*10^-9.
接下來[Br-]跟[I-]就一樣簡單,
[Ag+][Br-]=(1.00*10^-9)*[Br-]=10^-12,得[Br-]=1.00*10^-3.
[Ag+][I-]=(1.00*10^-9)*[I-]=10^-16,得[I-]=1.00*10^-7.
所以所有離子濃度分別為:
[Ag+]=1.00*10^-9M
[Cl-]=0.100M
[Br-]=1.00*10^-3M
[I-]=1.00*10^-7M
(不知道原題目有效數字幾位,自己取一下正確的有效位數吧 XD)
總之Ksp可以視為一種平衡常數,跟酸解離的Ka一樣,
酸鹼滴定是從最酸的Ka1開始依序中和,沉澱同樣道理也是從Ksp最小開始依序沉澱,
然後因為這題先用依序沉澱法做出來還有一大堆的Cl-,
變成Cl-的濃度主導了Ag+的濃度,然後再反回去算出Br-跟I-濃度即可.
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