Znajdowanie początkowego stężenia

Jest to problem z miareczkowaniem służący do ilościowego określenia stężenia roztworu.

Jaka reakcja zachodzi?

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

Dlaczego iloczyn rozpuszczalności jest ważny?

Iloczyn rozpuszczalności informuje o zakresie reakcji. W tym konkretnym przypadku mówi ci, że osiągnąłeś równowagę między jonami w roztworze a wytrąconą solą. Podaje dokładnie iloczyn stężeń w nasyconym roztworze.

Co możesz powiedzieć o stanie równowagi w momencie, gdy spada pierwszy osad?

Iloczyn rozpuszczalności jest dopasowany, stąd $ \ ce {[Ag ^ +] [Br ^ -]} < K_s = 7.7 \ cdot10 ^ {- 13} ~ \ mathrm {\ left (\ frac {mol} {L} \ right)} ^ 2 $

Jaka jest ilość jonów bromu dodanych do roztworu?

$ 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 możesz powiedzieć o stężeniach w końcowej mieszaninie?
Po pierwsze, jakie jest stężenie jonów bromkowych w tej mieszaninie ?

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

Po drugie, co możesz powiedzieć o stężeniu jonów srebra w końcowej mieszaninie?

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

Jaka jest liczba moli jonów srebra w końcowej mieszaninie?

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

Jakie jest początkowe stężenie roztworu azotanu srebra?

$ 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}} $

Komentarze

• Martin – Czy na pewno ' to nie tylko $ \ ce {[Ag +]} [\ ce {Br -}] = 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $ (mol / l) $ ^ 2 $ w momencie, gdy roztwór zaczyna mętnieć?
• @SilvioLevy Jestem pewien, że to prawda. Zrozumiałem to pytanie w sposobie poszukiwania stężenia azotanu srebra, zanim bromek sodu zostanie dodany do tego roztworu.
• Tak, pytanie dotyczy stężenia przed dodaniem NaBr, ale co ' m mówię o stężeniach w momencie zmiany roztworu. Dlaczego $ [\ ce {Ag +}] = [\ ce {Br ^ -}] $? Innymi słowy: twoja odpowiedź nie wykorzystuje iloczynu rozpuszczalności. Jeśli liczby molowe są takie same w Twoim " punkcie równoważności ", w jaki sposób $ \ sim 0,00004 molowy bromku współistnieje * w roztworze * z $ \ sim 0,00004 molowego jonu srebra, tuż przed obróceniem się roztworu? Oznaczałoby to $ [\ ce {Ag +}] [\ ce {Br -}] = 1,6 \ cdot 10 ^ {- 9} \ gg 7,7 \ cdot 10 ^ {- 13} $. (Zobacz także moją odpowiedź na komentarz dodany do innej odpowiedzi.)
• @SilvioLevy Masz rację, myślałem o miareczkowaniu metodą Mohra ' (nie ma na ten temat angielskiej wiki), ale dodajesz wskaźnik zapewniający osiągnięcie równoważnego punktu, co w tym przypadku nie jest prawdą. Muszę przerobić odpowiedź lub usunąć wszystko razem.
• Doskonała odpowiedź teraz, ale ' zasugerowałem dla jasności, edytując bezpośrednio trzecią odpowiedź . Myślę, że masz reputację, aby to zobaczyć i zaakceptować, myślisz, że to pomaga.

Klucz polega na uzyskaniu stężenia jonów bromkowych i zastosowaniu tej wartości w równaniu rozpuszczalności zdefiniowanym w kroku 1, aby otrzymać $ \ ce {[Ag ^ +]} $:

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

Analiza i procedura są w porządku, z wyjątkiem tego, że iloczyn w kroku 4 jest trochę duży. Sprawdź tam uporządkowanie algebry. Otrzymałem 2 $ \ cdot 10 ^ {- 8} ~ \ mathrm {M} $. Chciałbym skomentować, ale jestem nowy w Chemistry Beta i nie mogę tego zrobić. Mam nadzieję, że to pomoże,

Sposób, w jaki opublikowałeś swoje obliczenia, jest mylący. Powinieneś jasno określić, co chcesz w swoim wyciągu.

Najpierw znajdź liczbę moli $ Br ^ – $ ,

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

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

Teraz znajdź stężenie $ Ag ^ + $ w roztworze 520 ml,

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

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

$ [Ag ^ +] = \ frac {7,7⋅10 ^ {- 13} mol ^ 2 / L ^ 2} {\ frac {2 \ cdot 10 ^ {- 5} moli } {0.520L}} $

$ [Ag ^ +] = \ frac {7.7⋅10 ^ {- 13} mol ^ 2 / L ^ 2} {3.84 \ cdot 10 ^ {- 5} moli / L} $

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

Teraz znajdź stężenie $ AgNO_3 $ początkowego rozwiązania

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

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

Więc co Stężenie $ AgNO_3 $ początkowego rozwiązania wynosi 2,10 $ \ cdot 10 ^ {- 8} moli / l $ .

Komentarze

• Ta odpowiedź jest w zasadzie poprawna, ale nie bierze pod uwagę, że objętość roztworu wzrosła z 0,5 l do 0,52 l . @ LDC3, może dasz radę to naprawić, a wtedy ktokolwiek go przegłosował, ponownie rozważy?
• @SilvioLevy Pytanie brzmi: " Jakie było początkowe stężenie rozwiązania $ AgNO_3 $ ? " Właśnie nie ' nie powiedziałem tego stwierdzenia na końcu.
• @SilvioLevy Widzę, co masz ' mówię. Popełniłem błąd podczas obliczania stężenia srebra.