Hitta den initiala koncentrationen

Detta är ett titreringsproblem för kvantitativ bestämning av koncentrationen av en lösning.

Vilken reaktion sker?

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

Varför är löslighetsprodukten viktig?

Löslighetsprodukten berättar om omfattningen av reaktionen. I det här specifika fallet säger det dig att du nådde jämvikt mellan joner i lösning och det utfällda saltet. Den berättar exakt produkten av koncentrationer i en mättad lösning.

Vad kan du berätta om jämviktstillståndet vid den punkt då den första fällningen faller?

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

Vad är mängden bromjoner som läggs till lösningen?

$ 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} $

Vad kan du berätta om koncentrationerna i den slutliga blandningen?
Först, vad är koncentrationen av bromidjoner i denna blandning ?

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

För det andra, vad kan du berätta om koncentrationen av silverjoner i den slutliga blandningen?

$ 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}} $

Vad är antalet mol silverjoner i den slutliga blandningen?

$ 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} $

Vad är den ursprungliga koncentrationen av silvernitratlösningen?

$ 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 – Är du säker på att det ' inte bara är $ \ ce {[Ag +]} [\ ce {Br -}] = 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $ (mol / L) $ ^ 2 $ just nu när lösningen börjar bli grumlig?
• @SilvioLevy Jag är mycket säker på att det är sant. Jag förstod frågan på det sättet som man letade efter koncentrationen av silvernitrat innan natriumbromiden tillsattes till denna lösning.
• Ja, frågan frågar koncentrationen före tillsatsen av NaBr, men vad Jag ' jag pratar om koncentrationerna just nu när lösningen vänder. Varför är $ [\ ce {Ag +}] = [\ ce {Br ^ -}] $? För att uttrycka det på ett annat sätt: ditt svar använder inte löslighetsprodukten. Om molariteterna är desamma vid din " ekvivalenspunkt ", hur existerar $ \ sim $ 0,00004 molar bromid * i lösning * med $ \ sim $ 0,00004 molar silverjon, precis innan lösningen blir? Det skulle betyda $ [\ ce {Ag +}] [\ ce {Br -}] = 1.6 \ cdot 10 ^ {- 9} \ gg 7.7 \ cdot 10 ^ {- 13} $. (Se även mitt svar på kommentaren som du lagt till ett annat svar.)
• @ SilvioLevy Du har rätt, jag tänkte på en titrering med Mohr ' s metod (det finns ingen engelsk wiki på detta), men där lägger du till en indikator för att säkerställa att du nådde motsvarande punkt, vilket inte är sant i det här fallet. Jag måste bearbeta svaret eller ta bort allt tillsammans.
• Perfekt svar nu, men jag ' har lagt fram ett förslag till tydlighet genom att redigera det tredje svaret direkt . Jag tror att du har rykte att se det och godkänna det du tycker att det hjälper.

Nyckeln är att få koncentrationen av bromidjoner och använda det värdet i löslighetsekvationen som definierats i steg 1 för att få $ \ ce {[Ag ^ +]} $:

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

Analysen och proceduren är bra, förutom att produkten i steg 4 är lite stor. Kontrollera algebraordning där. Svaret jag får är $ 2 \ cdot 10 ^ {- 8} ~ \ mathrm {M} $. Jag skulle kommentera men jag är ny i kemi Beta och kan inte göra det. Hoppas det hjälper,

Det sätt du publicerade din beräkning på är förvirrande. Du bör vara tydlig med vad du vill ha i ditt uttalande.

Hitta först antalet mol av $ Br ^ – $ ,

$ \ # \ mol \ Br ^ – = 0.020L \ cdot 0,001 M $

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

Hitta nu koncentrationen av $ Ag ^ + $ i 520 ml-lösningen,

$ 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 $

Hitta nu koncentrationen av $ AgNO_3 $ av den ursprungliga lösningen

$ [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 ncentrationen av $ AgNO_3 $ av den ursprungliga lösningen är $ 2,10 \ cdot 10 ^ {- 8} mol / L $ .

Kommentarer

• Detta svar är i grunden rätt, men det tar inte hänsyn till att volymen av lösningen växte från 0,5L till 0,52L . @ LDC3, kanske du kan fixa det och då kommer den som nedröstade det att ompröva?
• @SilvioLevy Frågan säger " Vad var den ursprungliga koncentrationen av $ AgNO_3 $ -lösning ? " Jag gjorde bara inte ' det uttalandet i slutet.
• @SilvioLevy Jag ser vad du ' säger. Jag gjorde ett misstag när jag beräknade silverkoncentrationen.