Finne den opprinnelige konsentrasjonen

Dette er et titreringsproblem for kvantitativ bestemmelse av konsentrasjonen av en løsning.

Hvilken reaksjon skjer?

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

Hvorfor er løselighetsproduktet viktig?

Løselighetsproduktet forteller deg om omfanget av reaksjonen. I dette spesielle tilfellet forteller det deg at du nådde likevekt mellom ioner i oppløsning og det utfelte saltet. Den forteller deg nøyaktig produktet av konsentrasjoner i en mettet løsning.

Hva kan du fortelle om likevektstilstanden på det punktet da det første bunnfallet faller?

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

Hva er mengden bromioner som er lagt til løsningen?

$ 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} $

Hva kan du fortelle om konsentrasjonene i den endelige blandingen?
Først, hva er konsentrasjonen av bromidioner i denne blandingen ?

$ 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 andre, hva kan du fortelle om konsentrasjonen av sølvioner i den endelige blandingen?

$ 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}} $

Hva er antall mol sølvioner i den endelige blandingen?

$ 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} $

Hva er den opprinnelige konsentrasjonen av sølvnitratløsningen?

$ 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 bare er $ \ ce {[Ag +]} [\ ce {Br -}] = 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $ (mol / L) $ ^ 2 $ i det øyeblikket løsningen begynner å bli overskyet?
• @SilvioLevy Jeg er veldig sikker på at det er sant. Jeg forsto spørsmålet på den måten man ser etter konsentrasjonen av sølvnitrat, før natriumbromidet tilsettes denne løsningen.
• Ja, spørsmålet ber om konsentrasjonen før tilsetning av NaBr, men hva Jeg ' snakker om konsentrasjonene i det øyeblikket løsningen snur. Hvorfor er $ [\ ce {Ag +}] = [\ ce {Br ^ -}] $? For å si det på en annen måte: svaret ditt bruker ikke løselighetsproduktet. Hvis molaritetene er de samme ved " ekvivalenspunkt ", hvordan eksisterer $ \ sim $ 0,00004 molar bromid * i løsning * med $ \ sim $ 0,00004 molar sølvion, like før løsningen snur? Det vil bety $ [\ ce {Ag +}] [\ ce {Br -}] = 1.6 \ cdot 10 ^ {- 9} \ gg 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $. (Se også svaret mitt på kommentaren du la til i et annet svar.)
• @ SilvioLevy Du har rett, jeg tenkte på en titrering med Mohr ' s metode (det er ingen engelsk wiki på dette), men der legger du til en indikator for å sikre at du nådde tilsvarende punkt, noe som ikke er sant i dette tilfellet. Jeg må bearbeide svaret eller slette det hele sammen.
• Perfekt svar nå, men jeg ' har kommet med et forslag til klarhet ved å redigere det tredje svaret direkte . Jeg tror du har rykte for å se det og godkjenne det, det tror du hjelper.

Nøkkelen er å få konsentrasjonen av bromidioner og bruke den verdien i løselighetsligningen som definert i trinn 1 for å få $ \ ce {[Ag ^ +]} $:

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

Analysen og prosedyren er greit, bortsett fra at produktet i trinn 4 er litt stort. Sjekk algebraordren der. Svaret jeg får er $ 2 \ cdot 10 ^ {- 8} ~ \ mathrm {M} $. Jeg vil kommentere, men jeg er ny i Chemistry Beta og kan ikke gjøre det. Håper det hjelper,

Måten du la ut beregningen på, er forvirrende. Du bør være tydelig på hva du vil ha i uttalelsen.

Finn først antall mol $ Br ^ – $ ,

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

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

Finn nå konsentrasjonen av $ Ag ^ + $ i 520 ml løsningen,

$ 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 $

Finn nå konsentrasjonen av $ AgNO_3 $ av den opprinnelige løsningen

$ [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 nsentrasjon av $ AgNO_3 $ av den opprinnelige løsningen er $ 2,10 \ cdot 10 ^ {- 8} mol / L $ .

Kommentarer

• Dette svaret er i utgangspunktet riktig, men det tar ikke hensyn til at løsningsvolumet vokste fra 0,5L til 0,52L . @ LDC3, kanskje du kan fikse det, og så vil den som nedstemte det revurdere?
• @SilvioLevy Spørsmålet sier " Hva var den opprinnelige konsentrasjonen av $ AgNO_3 $ løsning ? " Jeg uttalte bare ikke ' på slutten.
• @SilvioLevy Jeg ser hva du ' sier. Jeg gjorde en feil i beregningen av sølvkonsentrasjonen.