УРОВЕНЬ В

1. Определить концентрацию ионов Ag+ в 0,0IM растворе K[Ag(CN)2], содержащем кроме того 0,05 моль/л NaCN. Константа устойчивости комплексного иона [Ag(CN)2]- равна 1·1021.

Дано: = 1·1021 = 0,05 моль/л [Ag+] - ? РЕШЕНИЕ Равновесную концентрацию ионов Ag+ можно определить из выражения константы устойчи- вости комплексного иона:

Ag+ + 2CN- <=> [Ag(CN)2]- (13.1)

= 1·1021 (13.2)

 

Введение в раствор комплексной соли сильного электролита NaCN, который диссоциирует по уравнению:

NaCN = Na+ + CN- (13.3)

приводит, согласно принципа Ле-Шателье, к смещению равновесия (13.1) в сторону образования комплексного иона и устанавливается новое равновесие. Значение βn при этом не изменяется.

Обозначим равновесную концентрацию ионов серебра в новых условиях через х:

[Ag+] = х моль/л

Общая равновесная концентрация [CN-] равна сумме концентраций CN-, образовавшихся при диссоциации NaCN и [Ag(CN)2]-:

[CN-] = +

из [Ag(CN)2]- из NaCN

= 2х моль/л;

из [Ag(CN)2]-

= ·α·

из NaCN

так как NaCN сильный электролит, α=1, =1, то =0,05 моль/л. Тогда:

[CN-] = (2х + 0,05) моль/л.

Концентрацию иона [Ag(CN)2]- определяем из уравнения первичной диссоциации:

K[Ag(CN)2] = К+ + [Ag(CN)2]- (13.4)

·α·n; α=1 так как первичная диссоциация протекает по типу диссоциации сильных электролитов,

n = 1:

0,01 моль/л.

Тогда равновесная концентрация иона [Ag(CN)] равна:

[Ag(CN)] = (0,01-х) моль/л.

Подставляем полученные данные в выражение (13.2)

1·1021

Так как х << 0,01, то значением х ввиду его малости в выражении (0,01 - х) и значением 2х в выражении (0,05+2х) можно пренебречь и данное выражение записать в виде:

1·1021, откуда х = 4·10-21 моль/л

[Ag+] = 4·10-21 моль/л.

Ответ: [Ag+] = 4·10-21 моль/л.

2. Выпадает ли осадок NiS, если к 1М раствору [Ni(NH3)6]Cl2 прилить равный объем 0,005М раствора K2S.

(табл.)=1·10-9(табл.)

 

Дано: = 1 моль/л =0,005 моль/л ПРNiS = 1·10-9 К Н Выпадает ли осадок NiS РЕШЕНИЕ: Осадок NiS образуется, если ·> ПРNiS (табл.) Концентрацию иона Ni2+ определяем по концентрации раствора [Ni(NH3)6]Cl2. Комплексная соль [Ni(NH3)6]Cl2 диссоциирует по уравнению:

 

[Ni(NH3)6]Cl2 = [Ni(NH3)6]2+ + 2Cl (первичная диссоциация) (13.5)

Из уравнения (13.5) определяем концентрацию комплексного иона:

= ·α·n = 1 моль/л.

где α = 1; n = 1

Комплексный ион в свою очередь диссоциирует равновесно:

[Ni(NH3)6]2+ <=> Ni2+ + 6NH3 (вторичная диссоциация) (13.6)

Обозначим равновесную концентрацию ионов никеля через х:

[Ni2+] = х моль/л.

Тогда, согласно уравнения (13.6):

[NH3] = 6х моль/л;

[Ni(NH3)62+] = (1-х) моль/л.

Константа нестойкости комплексного иона из уравнения (13.6) равна:

(13.7)

Подставим полученные данные в выражение (13.7):

Так как х<<1, то значением х ввиду его малости в выражении (1-х) можно пренебречь и данное выражение записать в виде:

, откуда х == 0,243 моль/л.

[Ni2+] = с= 0,243 моль/л.

Из уравнения диссоциации:

K2S = 2K+ + S2-

= с·α·= 0,005·1·1 = 5·10-3 моль/л

где α·= 1; = 1.

При сливании равных объемов растворов солей K2S и [Ni(NH3)6]Cl2 концентрация всех ионов уменьшается в 2 раза и составит:

с= 1/2·0,243 = 0,1215 моль/л.

с= 1/2·5·10-3 = 0,0025 моль/л

Произведение с·с= 0,1215·0,0025 = 3·10-4, т.к.

3·10-4 > 1·10-9 (табл. величина ПРNiS) то осадок NiS выпадает.

Ответ: осадок NiS выпадает.

 

3. К раствору, содержащему 0,2675 г комплексной соли
CoCl3·6NH3 добавили в избытке раствор AgNO3. Масса осажденного AgCl составила 0,4305 г. Определить координационную формулу соли, назвать её и написать уравнения диссоциации в водном растворе.

 

Дано: =0,2675 г = 0,4305 г Формула комплексной соли - ? РЕШЕНИЕ: Для написания координационных формул необходимо знать состав внутренней и внешней сферы этой соли. Из раствора комплексной соли можно осадить в виде AgCl↓, только ионы Cl-, входящие во внешнюю сферу.

Таким образом, в состав осадка (AgCl) входят Cl-, находящиеся только во внешней сфере комплексной соли.

Обозначим число ионов Cl- во внешней сфере комплексной соли – n.

Тогда число ионов Cl- во внутренней сфере комплексной
соли – (3- n).

При добавлении к раствору комплексной соли раствора AgNO3протекает реакция:

[Co(NH3)6Cl(3-n)]Cln + nAgNO3 = nAgCl↓ + [Co(NH3)6Cl(3-n)](NO3)n

Поскольку в молекуле AgCl на 1 ион Ag+ приходится 1 ион Cl- , то из одной молекулы комплексной соли образуется n молекул AgCl.

[Co(NH3)6Cl(3-n)]Cln - nAgCl

- nM

267,5г - n143,5 г

0,2675г - 0,4305 г

n =

Следовательно все три иона Cl- находятся во внешней сфере. Формула комплексной соли [Co(NH3)6]Cl3.

Первичная диссоциация соли:

[Co(NH3)6]Cl3 = [Co(NH3)6]3+ + 3Cl-

Вторичная диссоциация:

[Co(NH3)6]3+ <=> Co3+ + 6NH

[Co(NH3)6]Cl3 – хлорид гексаaмминкобальта (III)

Ответ: [Co(NH3)6]Cl3.