|
 |
|
Možete li mi objasniti izradu sljedećeg zadatka?
Zadatak glasi:
Izračunati ravnotežne koncentracije Ag+, CN-, Ag(CN-)2 u otopini koja se dobija kada se pomiješa 50,00 cm3 otopine natrij-cijanida, koncentracije 0,200 mol/dm3 i 50,00 cm3 otipine srebro-nitrata koncentracije 0,140 mol/dm3. Za kompleks Ag(CN-)2 uzeti da je konstanta stabilnosti ß2=1,3x10^31?
Na koji način će se dobiti,tj. izračunati koncentracija određenog iona?
Unaprijed hvala!
|
|
Ime i prezime:
Antonia V.
antoniavilic@gmail.com
|
 |
 |
Mudro je prvo krenuti od jednadžbe reakcije:
Ag+ + 2 CN− ⇄ [Ag(CN)2]−
i pripadnog izraza za konstantu ravnoteže:
Kf([Ag(CN)2]−) = [[Ag(CN)2]−]/([Ag+][CN−]2)
Ravnotežne koncentracije ionâ u otopini mogu se povezati s početnima preko stehiometrije reakcije:
[[Ag(CN)2]−] = x
[Ag+] = c0(Ag+) − x
[CN−] = c0(NaCN) − 2⋅x
što se onda može ubaciti u onaj izraz za ravnotežu:
Kf([Ag(CN)2]−) = x/((c0((Ag+) − x)⋅(c0(NaCN) − 2⋅x)2)
Kubne jednadžbe rješive su analitički, što će reći da vlastitim trudom ili pomoću računala možeš doći do triju rješenja ove jednadžbe, pri čemu će samo jedno biti smisleno za ovaj zadatak.
Druga opcija, vrlo popularna u kemijsko-analitičarskim krugovima, jesu aproksimacije. Za to prvo trebaš primijetiti da je srebro u suvišku te da je konstanta formiranja ogromna (doduše, ono što zadatak navodi na engleskom bi se jeziku opisalo kao gross overestimate, budući da svi izvori koje sam provjerio (konkretno, ovaj, ovaj, ovaj i ovaj) navode vrijednost manju za trinaest redova veličine) i onda zaključiti da se može reći da su cijanidni anioni ugrubo kompletno utrošeni, odnosno da količina nastalog kompleksa odgovara polovici količine početnih cijanidnih aniona (budući da trebaju po dva za svaki anion kompleksa), a količina preostalih srebrovih kationa početnoj koncentraciji umanjenoj za polovicu početne koncentracije cijanidnih aniona:
Kf([Ag(CN)2]−) ≈ (c0(NaCN)/2)/((c0((Ag+) − c0(NaCN)/2)⋅(c0(NaCN) − 2⋅x)2)
Jednadžba je time postala kvadratnom, i to takvom da ju samo treba malo preurediti i onda sve skupa korjenovati. Međutim, kako je koncentracija cijanidnih aniona jedina koja još nije izračunata, nema razloga da ju se ne vrati kao takvu, namjesto kvadriranog izraza:
Kf([Ag(CN)2]−) ≈ (c0(NaCN)/2)/((c0((Ag+) − c0(NaCN)/2)⋅[CN−]2)
Prije nego što kreneš u računanje, trebaš još samo ne zaboraviti da će se miješanjem jednakih volumena dviju otopina koncentracije obje otopljene tvari prepoloviti.
Inače, nisam posve siguran da zadatak ima smisla čak i ako se korigira konstanta formiranja kompleksa. Naime, srebrov(I) cijanid je vrlo slabo topljiv u vodi, a kako je srebro u suvišku, ne mogu napamet isključiti mogućnost toga da se umjesto bistre otopine dobije nekakav mulj. Nadam se da su autori provjerili barem to, ili da su koncentracije uzete iz nekakvog realnog pokusa.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
