Alkuperäisen pitoisuuden etsiminen

Tämä on titrausongelma liuoksen pitoisuuden kvantitatiiviselle määrittämiselle.

Mikä reaktio tapahtuu?

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

Miksi liukoisuustuote on tärkeä?

Liukoisuustuote kertoo reaktion laajuudesta. Tässä nimenomaisessa tapauksessa se kertoo sinulle, että saavutit tasapainon liuoksessa olevien ionien ja saostuneen suolan välillä. Se kertoo tarkalleen pitoisuuksien tuloksen kyllästetyssä liuoksessa.

Mitä voit kertoa tasapainotilasta siinä vaiheessa, kun ensimmäinen sakka putoaa?

Liukoisuustuote on sovitettu, joten $ \ ce {[Ag ^ +] [Br ^ -]} < K_s = 7.7 \ cdot10 ^ {- 13} ~ \ mathrm {\ left (\ frac {mol} {L} \ oikea)} ^ 2 $

Mikä on liuokseen lisättyjen bromi-ionien määrä?

$ 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} $

Mitä voit kertoa lopullisen seoksen pitoisuuksista?
Ensin, mikä on bromidi-ionien pitoisuus tässä seoksessa ?

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

Toiseksi, mitä voit kertoa keskittymisestä hopeaionien loppusekoituksessa?

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

Kuinka monta hopeaionien moolia lopullisessa seoksessa on?

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

Mikä on hopeanitraattiliuoksen alkuperäinen pitoisuus?

$ 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}} $

kommentit

• Martin – Oletko varma, että se ' ei ole vain $ \ ce {[Ag +]} [\ ce {Br -}] = 7,7 \ cdot 10 ^ {- 13} $ (mol / L) $ ^ 2 $ sillä hetkellä, kun ratkaisu alkaa samentua?
• @SilvioLevy Olen erittäin varma, että se on totta. Ymmärsin kysymyksen tavalla, jolla etsitään hopeanitraatin pitoisuutta ennen natriumbromidin lisäämistä tähän liuokseen.
• Kyllä, kysymys pyytää pitoisuutta ennen NaBr: n lisäämistä, mutta mitä ' puhun pitoisuuksista hetkellä, jolloin ratkaisu kääntyy. Miksi $ [\ ce {Ag +}] = [\ ce {Br ^ -}] $? Toisin sanoen: vastauksessasi ei käytetä liukoisuustuotetta. Jos molaarisuus on sama " vastaavuuspisteessäsi ", miten $ \ sim $ 0.00004 moolibromidia esiintyy yhdessä * liuoksessa * $ \ sim $ 0.00004 molaarinen hopeaioni juuri ennen liuoksen kääntymistä? Se tarkoittaisi $ [\ ce {Ag +}] [\ ce {Br -}] = 1,6 \ cdot 10 ^ {- 9} \ gg 7,7 \ cdot 10 ^ {- 13} $. (Katso myös vastaukseni kommenttiin, jonka lisäsit toiseen vastaukseen.)
• @SilvioLevy Olet oikeassa, ajattelin titrausta Mohr ' -menetelmällä (tässä ei ole englanninkielistä wikiä), mutta lisäät indikaattori varmistaaksesi, että olet saavuttanut vastaavan pisteen, mikä ei ole totta tässä tapauksessa. Minun täytyy muokata vastausta tai poistaa se kaikki yhdessä.
• Täydellinen vastaus nyt, mutta olen ' tehnyt selkeysehdotuksen muokkaamalla 3. vastausta suoraan . Luulen, että sinulla on maine nähdä se ja hyväksyä se, luulet sen auttavan.

Avain on saada bromidi-ionien pitoisuus ja käyttää sitä arvoa vaiheessa 1 määritellyssä liukoisuusyhtälössä saadaksesi $ \ ce {[Ag ^ +]} $:

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

Analyysi ja menettely ovat kunnossa, paitsi että vaiheessa 4 oleva tuote on hieman iso. Tarkista siellä oleva algebran uudelleenjärjestys. Vastaus on $ 2 \ cdot 10 ^ {- 8} ~ \ mathrm {M} $. Haluaisin kommentoida, mutta en ole uusi kemian beetaversiossa, enkä voi tehdä sitä. Toivottavasti se auttaa,

Laskutapa on hämmentävä. Lausekkeesi pitäisi olla selvä, mitä haluat.

Etsi ensin $ Br ^ – $ ,

$ \ # \ moles \ Br ^ – = 0.020L \ cdot 0.001 M $

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

Etsi nyt $ Ag ^ + $ pitoisuus 520 ml: n liuoksesta,

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

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

$ [Ag ^ +] = \ frac {7.7⋅10 ^ {- 13} mol ^ 2 / L ^ 2} {\ frac {2 \ cdot 10 ^ {- 5} moolia } {0.520L}} $

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

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

Etsi nyt $ AgNO_3: n pitoisuus $ alkuperäisestä ratkaisusta

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

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

Joten Alkuperäisen ratkaisun $ AgNO_3 $ n pitoisuus on $ 2.10 \ cdot 10 ^ {- 8} moolia / L $ .

Kommentit

• Tämä vastaus on periaatteessa oikea, mutta siinä ei oteta huomioon, että liuoksen määrä kasvoi 0,5 l: stä 0,52 litraan . @ LDC3, ehkä pystyt korjaamaan sen ja sitten kuka sen äänesti uudelleen?
• @SilvioLevy Kysymyksessä ilmoitetaan " Mikä oli $ AgNO_3 $ -ratkaisun alkuperäinen pitoisuus ? " En juuri ' tehnyt lausuntoa lopussa.
• @SilvioLevy Näen mitä sinä ' sanotaan uudelleen. Tein virheen laskettaessa hopeapitoisuutta.