Nalezení počáteční koncentrace

Toto je problém titrace pro kvantitativní stanovení koncentrace roztoku.

K jaké reakci dochází?

$ \ ce {AgNO3 (aq) + NaBr (aq) < = > AgBr v + Na + (aq) + NO3- (aq)} $
nebo v podstatě $ \ ce {Ag + + Br- < = > AgBr v} $

Proč je produkt rozpustnosti důležitý?

Produkt rozpustnosti vám řekne o rozsahu reakce. V tomto konkrétním případě vám řekne, že jste dosáhli rovnováhy mezi ionty v roztoku a vysráženou solí. Říká vám přesně produkt koncentrací v nasyceném roztoku.

Co můžete říci o rovnovážném stavu v okamžiku, kdy padne první sraženina?

Produkt rozpustnosti je shodný, proto $ \ ce {[Ag ^ +] [Br ^ -]} < K_s = 7.7 \ cdot10 ^ {- 13} ~ \ mathrm {\ left (\ frac {mol} {L} \ right)} ^ 2 $

Jaké je množství iontů bromu přidaných do roztoku?

$ n (\ ce {Br ^ -}) = V (\ ce {NaBr}) \ cdot c (\ ce {NaBr}) = 0,020 ~ \ mathrm {ml} \ cdot 0,001 ~ \ mathrm {\ frac {mol} {L}} = 2 \ cdot10 ^ {- 5} ~ \ mathrm {mol} $

Co můžete říci o koncentracích ve finální směsi?
Nejprve, jaká je koncentrace bromidových iontů v této směsi ?

$ V_0 (\ ce {AgNO3}) = 0,5 ~ \ mathrm {L} $, $ V (\ ce {NaBr}) = 0,02 ~ \ mathrm {L} $, $ V_t = 0,52 ~ \ mathrm {L} $
$ c_t (\ ce {Br ^ -}) = \ frac {n (\ ce {Br ^ -}} {V_t} \Cca 3.8 \ cdot10 ^ {- 5} ~ \ mathrm {\ frac {mol} {L}} $

Zadruhé, co můžete říct o koncentraci iontů stříbra ve finální směsi?

$ c (\ ce {Ag ^ +}) = \ frac {K_s} {c (\ ce { Br ^ -})} = \ frac {K_s} {\ frac {V (\ ce {NaBr})} {V_t} \ cdot c (\ ce {NaBr})} = \ frac {K_s \ cdot V_t} {V (\ ce {NaBr}) \ cdot c (\ ce {NaBr})} \ přibližně 2 \ cdot10 ^ {- 7} ~ \ mathrm {\ frac {mol} {L}} $

Jaký je počet molů stříbrných iontů ve finální směsi?

$ n (\ ce { Ag ^ +}) = c (\ ce {Ag ^ +}) \ cdot V_t = \ frac {K_s \ cdot V_t ^ 2} {V (\ ce {NaBr}) \ cdot c (\ ce {NaBr})} \ cca 1 \ cdot10 ^ {- 7} ~ \ mathrm {mol} $

Jaká je počáteční koncentrace roztoku dusičnanu stříbrného?

$ c_0 (\ ce {AgNO3}) = \ frac {n (\ ce {Ag ^ +})} {V_0 (\ ce {AgNO3})} = \ frac {K_s \ cdot V_t ^ 2} {V_0 (\ ce {AgNO3}) \ cdot V (\ ce {NaBr}) \ cdot c (\ ce {NaBr})} = 2,08 \ cdot10 ^ {- 8} ~ \ mathrm {\ frac {mol} {L}} $

Komentáře

• Martin – Jste si jisti, že ' to není jen $ \ ce {[Ag +]} [\ ce {Br -}] = 7,7 \ cdot 10 ^ {- 13} $ (mol / L) $ ^ 2 $ v okamžiku, kdy se řešení začne zakalit?
• @SilvioLevy Jsem si velmi jistý, že je to pravda. Otázce jsem porozuměl tak, že se hledá koncentrace dusičnanu stříbrného, než se do tohoto roztoku přidá bromid sodný.
• Ano, v otázce je požadována koncentrace před přidáním NaBr, ale co ' Mluvím o koncentracích v okamžiku, kdy se řešení otočí. Proč je $ [\ ce {Ag +}] = [\ ce {Br ^ -}] $? Jinými slovy: vaše odpověď nepoužívá produkt rozpustnosti. Pokud jsou u vašeho " bodu ekvivalence " stejné molaity, jak koexistuje $ \ sim $ 0,00004 molární mol bromidu * v roztoku * s $ \ sim $ 0,00004 molární iont stříbra, těsně předtím, než se řešení otočí? To by znamenalo $ [\ ce {Ag +}] [\ ce {Br -}] = 1,6 \ cdot 10 ^ {- 9} \ gg 7,7 \ cdot 10 ^ {- 13} $. (Viz také moje odpověď na komentář, který jste přidali k jiné odpovědi.)
• @SilvioLevy Máte pravdu, přemýšlel jsem o titraci metodou Mohr ' (na tom není žádná anglická wiki), ale tam přidáte indikátor, který zajistí, že jste dosáhli ekvivalentního bodu, což v tomto případě není pravda. Odpověď musím přepracovat nebo ji smazat společně.
• Dokonalá odpověď hned, ale ' jsem navrhl jasnost přímou úpravou 3. odpovědi . Myslím, že máte pověst to vidět a schválit si to, myslíte si, že to pomáhá.

Klíč je získat koncentraci bromidových iontů a použít tuto hodnotu v rovnici rozpustnosti, jak je definována v kroku 1, abychom dostali $ \ ce {[Ag ^ +]} $:

$ K_ {sp} = [Br ^ -] [Ag ^ +] $

Analýza a postup je v pořádku, až na to, že produkt v kroku 4 je trochu velký. Zkontrolujte pořadí algebry. Odpověď, kterou dostanu, je $ 2 \ cdot 10 ^ {- 8} ~ \ mathrm {M} $. Chtěl bych komentovat, ale v Chemistry Beta jsem nový a nemohu to udělat. Doufám, že to pomůže,

Způsob, jakým jste zveřejnili svůj výpočet, je matoucí. Měli byste mít jasno v tom, co ve svém výpisu chcete.

Nejprve najděte počet molů $ Br ^ – $ ,

$ \ # \ moles \ Br ^ – = 0,020L \ cdot 0,001 M $

$ \ # \ moles \ Br ^ – = 2 \ cdot 10 ^ {- 5} moly $

Nyní najděte koncentraci $ Ag ^ + $ v 520 ml roztoku,

$ K_ {sp} = [Ag ^ +] [Br ^ -] $

$ [Ag ^ +] = \ frac {K_ {sp}} {[Br ^ -]} $

$ [Ag ^ +] = \ frac {7.7⋅10 ^ {- 13} mol ^ 2 / L ^ 2} {\ frac {2 \ cdot 10 ^ {- 5} mol } {0,520L}} $

$ [Ag ^ +] = \ frac {7.7⋅10 ^ {- 13} mol ^ 2 / L ^ 2} {3,84 \ cdot 10 ^ {- 5} mol / L} $

$ [Ag ^ +] = 2,00 \ cdot 10 ^ {- 8} mol / L $

Nyní najděte koncentraci $ AgNO_3 $ původního řešení

$ [Ag ^ +] = 2,00 \ cdot 10 ^ {-8} mol / L \ cdot \ frac {0,520 L} {0,500 L} $

$ [Ag ^ +] = 2,10 \ cdot 10 ^ {- 8} mol / L $

Takže spolupráce ncentrace $ AgNO_3 $ původního řešení je $ 2,10 \ cdot 10 ^ {- 8} mol / L $ .

Komentáře

• Tato odpověď je v zásadě správná, ale nebere v úvahu, že objem řešení vzrostl z 0,5L na 0,52L . @ LDC3, možná to napravíš, a pak kdokoli to odmítne, znovu to zváží?
• @SilvioLevy Otázka uvádí " Jaká byla počáteční koncentrace řešení $ AgNO_3 $ ? " Právě jsem ' nevydal toto prohlášení na konci.
• @SilvioLevy vidím, co jsi ' říkám. Udělal jsem chybu ve výpočtu koncentrace stříbra.