Find den indledende koncentration

Dette er et titreringsproblem til kvantitativ bestemmelse af koncentrationen af en opløsning.

Hvilken reaktion sker der?

$ \ ce {AgNO3 (aq) + NaBr (aq) < = > AgBr v + Na + (aq) + NO3- (aq)} $
eller i det væsentlige $ \ ce {Ag + + Br- < = > AgBr v} $

Hvorfor er opløselighedsproduktet vigtigt?

Opløselighedsproduktet fortæller dig om omfanget af reaktionen. I dette særlige tilfælde fortæller det dig, at du nåede ligevægt mellem ioner i opløsning og det udfældede salt. Det fortæller dig nøjagtigt produktet af koncentrationer i en mættet opløsning.

Hvad kan du fortælle om ligevægtstilstanden på det tidspunkt, hvor det første bundfald falder?

Opløselighedsproduktet matches, derfor $ \ ce {[Ag ^ +] [Br ^ -]} < K_s = 7.7 \ cdot10 ^ {- 13} ~ \ mathrm {\ left (\ frac {mol} {L} \ right)} ^ 2 $

Hvad er mængden af bromioner tilføjet til opløsningen?

$ 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} $

Hvad kan du fortælle om koncentrationerne i den endelige blanding?
Hvad er koncentrationen af bromidioner i denne blanding ?

$ 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} ca. 3.8 \ cdot10 ^ {- 5} ~ \ mathrm {\ frac {mol} {L}} $

For det andet, hvad kan du fortælle om koncentrationen af sølvioner i den endelige blanding?

$ 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})} \ ca. 2 \ cdot10 ^ {- 7} ~ \ mathrm {\ frac {mol} {L}} $

Hvad er antallet af mol sølvioner i den endelige blanding?

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

Hvad er den oprindelige koncentration af sølvnitratopløsningen?

$ 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}} $

Kommentarer

• Martin – Er du sikker på, at det ' ikke kun er $ \ ce {[Ag +]} [\ ce {Br -}] = 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $ (mol / L) $ ^ 2 $ i det øjeblik løsningen begynder at blive overskyet?
• @SilvioLevy Jeg er meget sikker på, at det er sandt. Jeg forstod spørgsmålet på den måde, at man så efter koncentrationen af sølvnitrat, før natriumbromidet sættes til denne opløsning.
• Ja, spørgsmålet beder om koncentrationen inden tilsætningen af NaBr, men hvad Jeg ' jeg taler om koncentrationerne i det øjeblik løsningen drejer sig. Hvorfor er $ [\ ce {Ag +}] = [\ ce {Br ^ -}] $? For at sige det på en anden måde: dit svar bruger ikke opløselighedsproduktet. Hvis molariteterne er de samme på dit " ækvivalenspunkt ", hvordan eksisterer $ \ sim $ 0,00004 molær bromid * i løsning * med $ \ sim $ 0,00004 molær sølvion, lige før løsningen bliver? Det vil betyde $ [\ ce {Ag +}] [\ ce {Br -}] = 1.6 \ cdot 10 ^ {- 9} \ gg 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $. (Se også mit svar på den kommentar, du tilføjede til et andet svar.)
• @SilvioLevy Du har ret, jeg tænkte på en titrering med Mohr ' s metode (der er ingen engelsk wiki om dette), men der tilføjer du en indikator for at sikre, at du nåede det tilsvarende punkt, hvilket ikke er tilfældet i dette tilfælde. Jeg er nødt til at omarbejde svaret eller slette det hele sammen.
• Perfekt svar nu, men jeg ' har fremsat et forslag til klarhed ved at redigere det 3. svar direkte . Jeg tror, du har ry for at se det og godkende det, du synes, det hjælper.

Nøglen er at få koncentrationen af bromidioner og bruge denne værdi i opløselighedsligningen som defineret i trin 1 for at få $ \ ce {[Ag ^ +]} $:

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

Analysen og proceduren er fin, bortset fra at produktet i trin 4 er “lidt stort. Tjek algebra-rækkefølgen der. Svaret jeg får er $ 2 \ cdot 10 ^ {- 8} ~ \ mathrm {M} $. Jeg vil kommentere, men jeg er ny i Chemistry Beta og kan ikke gøre det. Håber det hjælper,

Den måde, du skrev din beregning på, er forvirrende. Du skal være klar over, hvad du vil have i din erklæring.

Find først antallet af mol $ Br ^ – $ ,

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

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

Find nu koncentrationen af $ Ag ^ + $ i 520 ml opløsning,

$ 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 $

Find nu koncentrationen af $ AgNO_3 $ af den oprindelige løsning

$ [Ag ^ +] = 2,00 \ cdot 10 ^ {-8} mol / L \ cdot \ frac {0.520 L} {0.500 L} $

$ [Ag ^ +] = 2.10 \ cdot 10 ^ {- 8} mol / L $

Så co ncentration af $ AgNO_3 $ af den oprindelige løsning er $ 2,10 \ cdot 10 ^ {- 8} mol / L $ .

Kommentarer

• Dette svar er grundlæggende rigtigt, men det tager ikke højde for, at løsningsvolumenet voksede fra 0,5L til 0,52L . @ LDC3, måske kan du ordne det, og så vil den, der nedstemte det, genoverveje?
• @SilvioLevy Spørgsmålet angiver " Hvad var den oprindelige koncentration af $ AgNO_3 $ løsning ? " Jeg sagde bare ikke ' den erklæring i slutningen.
• @SilvioLevy Jeg kan se, hvad du ' siger igen. Jeg lavede en fejl i beregningen af sølvkoncentrationen.