Găsirea concentrației inițiale

Aceasta este o problemă de titrare pentru determinarea cantitativă a concentrației unei soluții.

Ce reacție are loc?

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

De ce este important produsul de solubilitate?

Produsul de solubilitate vă spune despre amploarea reacției. În acest caz, vă spune că ați atins echilibrul între ioni în soluție și sarea precipitată. Vă spune exact produsul concentrațiilor într-o soluție saturată.

Ce puteți spune despre starea de echilibru în momentul în care cade primul precipitat?

Produsul de solubilitate se potrivește, de aceea $ \ ce {[Ag ^ +] [Br ^ -]} < K_s = 7.7 \ cdot10 ^ {- 13} ~ \ mathrm {\ left (\ frac {mol} {L} \ right)} ^ 2 $

Care este cantitatea de ioni de brom adăugată soluției?

$ 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} $

Ce puteți spune despre concentrațiile din amestecul final?
În primul rând, care este concentrația ionilor de bromură din acest amestec ?

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

În al doilea rând, ce puteți spune despre concentrație de ioni de argint în amestecul final?

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

Care este numărul de moli de ioni de argint din amestecul final?

$ 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} $

Care este concentrația inițială a soluției de azotat de argint?

$ 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}} $

Comentarii

• Martin – Sunteți sigur că ' nu este doar $ \ ce {[Ag +]} [\ ce {Br -}] = 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $ (mol / L) $ ^ 2 $ în momentul în care soluția începe să devină tulbure?
• @SilvioLevy Sunt foarte sigur că este adevărat. Am înțeles întrebarea prin modul în care se caută concentrația de azotat de argint, înainte ca bromura de sodiu să fie adăugată la această soluție.
• Da, întrebarea cere concentrația înainte de adăugarea de NaBr, dar ce ' vorbesc despre concentrațiile în momentul în care soluția se transformă. De ce este $ [\ ce {Ag +}] = [\ ce {Br ^ -}] $? Cu alte cuvinte: răspunsul dvs. nu folosește produsul de solubilitate. Dacă molaritățile sunt aceleași la " punctul de echivalență ", cum coexistă $ \ sim $ 0,00004 molar de bromură * în soluție * cu $ \ sim $ 0,00004 molar de ion argintiu, chiar înainte ca soluția să se transforme? Asta ar însemna $ [\ ce {Ag +}] [\ ce {Br -}] = 1.6 \ cdot 10 ^ {- 9} \ gg 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $. (Vezi și răspunsul meu la comentariul pe care l-ai adăugat la un alt răspuns.)
• @SilvioLevy Ai dreptate, mă gândeam la o titrare cu metoda Mohr ' s (nu există wiki engleză în acest sens), dar acolo adaugi un indicator pentru a vă asigura că ați atins punctul echivalent, ceea ce nu este adevărat în acest caz. Trebuie să refac răspunsul sau să-l șterg împreună.
• Răspuns perfect acum, dar ' am făcut o sugestie pentru claritate, editând direct al 3-lea răspuns. . Cred că ai reputația să-l vezi și să-l aprobi, crezi că te ajută.

Cheia este de a obține concentrația de ioni de bromură și de a utiliza această valoare în ecuația de solubilitate definită în pasul 1 pentru a obține $ \ ce {[Ag ^ +]} $:

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

Analiza și procedura sunt în regulă, cu excepția produsului de la pasul 4 este „puțin cam mare. Verificați reordonarea algebrei acolo. Răspunsul pe care îl primesc este de $ 2 \ cdot 10 ^ {- 8} ~ \ mathrm {M} $. Aș comenta, dar sunt „nou în chimia beta și nu pot face asta. Sper că te va ajuta,

Modul în care ați postat calculul dvs. este confuz. Ar trebui să fiți clar ce doriți în declarația dvs.

Mai întâi, găsiți numărul de moli de $ Br ^ – $ ,

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

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

Acum găsiți concentrația $ Ag ^ + $ în soluția de 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 $

Acum găsiți concentrația $ AgNO_3 $ al soluției inițiale

$ [Ag ^ +] = 2.00 \ cdot 10 ^ {-8} moli / L \ cdot \ frac {0,520 L} {0,500 L} $

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

Deci co ncentrarea $ AgNO_3 $ a soluției inițiale este 2,10 $ \ cdot 10 ^ {- 8} moli / L $ .

Comentarii

• Acest răspuns este în principiu corect, dar nu ține cont de faptul că volumul soluției a crescut de la 0,5L la 0,52L . @ LDC3, poate îl puteți remedia și apoi cine l-a votat în jos îl va reconsidera?
• @SilvioLevy Întrebarea afirmă " Care a fost concentrația inițială a soluției $ AgNO_3 $ ? " Tocmai nu am făcut ' acea declarație la sfârșit.
• @ SilvioLevy Văd ceea ce ' re spunând. Am făcut o greșeală la calcularea concentrației de argint.