В.П. Васильев - Сборник вопросов и задач по аналитической химии, страница 7

В водном растворе Еп(1(Нз)з(С>Оз)з практическо почностью днссоцнирован на ионы Хи(ХН>)~~~ н С10, причем и С г+ Сг <нн > (с о > 1 г нон/л з 4 С „,— = 2Сг (нн,>,<с(о,> ° = 2 г-нон/л. Диссоциация комплексного нона Лп(ь>Нз)4+ происходит ступенчато. Для расчета необходимы табличные данные о константах устой. чивостн аммиакатов цинка: [уа (ЫНз)ге] [гп (Р)Н,),'~1 р( = 1 52'10г [)з = =5,5 10в, [2 '"] [Р)Нз] ' ' ' [Кп ][р>Нз]з [2п(1>Нз)~~г] [гн(>з>нз)г+] рг= =2,69.104, р<= =5,0.10в. [Хпг+] [)(Нз]г [7пг+][><На]4 Введем обозначеш>ш п,а ,а,а ни — поля частигпг+' гпннге гп(нн,)г+ гп<нн,)г+ гп(хн,) + з *з ч цы, состав которой указан нижним индексом у а.

И далее: 1 ф> [ЫНз] Рг [Р>Нз!г ог,г+ = ,> ' "г нить = /> ' ог.<нн,>а+ = /> йз [Р>Нз]з рз [>чНз]4 И г-). = па г гп(ьп)з>з Р гп(нн,> ь р 4 где /> =.. 1 + 5> [ХНз] -)- 5> [)(!4з]а + 5з [>4Нз]з + 54 [ННз]д Чтобы вычислить долю каждой частнцы а„необходимо знать равновесную концснтрацшо >з>Нз в данном растворе, Лли ее расче.

тп используем метод последовательных приближений. В первом приближении оценим равновесную концентрацию )<>Нз на основании суммарной константы образованна: упг+ + 4 Р(Н Уп ((4Нз) х 4х 1 — х 1 — х 5 0.10в х (4.к) 4 Эу Принимая 1 — хям 1 г.нои/л, получаем 1 а к ~~' - )' 7,8.10 — гл 6,0 1Π— з г-ном/л. 5,0 1Оз 44 Следонательно, )ХН»! =-4(6,0 10.т> = 2,4 1О-з моль/л н 1) 262,0.

» ° Отсюда а з+ 1/262 0 3 82. !О З а + 3 65/262 0 1 39.10 — З Ее~ хк(мн,)з+ а 15,5/262,0 = 6,91 10-), аз(мн,>з+ а з+ —— 76,0/262,0 =. 2,90 10-), хг(мн,)'+ ахе (и ( з+ == 165,9/262,0 6,33 10 4 Составим контрольный баланс по ХН»: в комплекс Угг(ХН))з+ его вошло 5,33 10- ( 1 4 = 2,532 г-ион/л Хгг(ХНз)зч ° » 2,90.10 — ) 1 3=0,870 г-нои/л йп(ХНз)зь» » 5,92 10 — з 1 2=0,118 г-нон/л Зп (ХНз)З+»» 1,39 10 — з.! 1 = 0,014 г-нон/л Всего в комплекс связано ХНз 3,534 моль/л Слгдовательио, иесвязашюго аммиака будет 4,000 — 3,554= =0,466 моль/л Эта равновесная концентрация ХН, сушественно отличается от той, которой мы задались в расчете (2,4 ° 1О ' моль!л). Дальнейшее регпение задачи выполняем так, чтобы методом последовательных приближений найти, прн какой концентрации лиганда заданное в найденное по расчету значения ее совпадут.

Задаемся величиной )ХНз) =-. 0,1 моль/л. При зтои Р =.— 55785, а ах„з+ .=- = 1,79 1О- ", а, з+ =- 1,73 10-4, а + —— 4,82 10--', хг(мн,)'+ ' ' хз(мн»тз+ а з — 0,099, а з+ -- 0,896. еп(мн»)ть ' ' хз(мн»)з+ Концентраг(ия ХНь свяшнного в комплекс, составляет (0,896 1 4)+ [0,099 1 3)+(0,005 ° 1 2) =3,891 моль/л, а равновесная концентрация ХН», равнан 4,000 — 3891=0,!09 моль/л, практичесии совпадает с заданной.

Пользуясь значениями аг послецнего прибли- жения, определам равновесные концентрации всех частиц в 1 51 Хп (ХН») г (С(0») г.' )ИН)) = 1,09 !Π— ( моль/л, )Хпз+) а з+сх мн,) со ) .=-1,79 10 — а 1.=1,79 10-а г-ион/л, )1 (Х 3) +) ах мни+Сея(мн,),(с(о,>. 2г73 10-'1 з 2,73 10-» г-ион/л, [ск<ННз)з+] о "+Сг <"ь 1<с<о) = 4 зон<0 — а.< ге<ни,)1 := 4,52 1О -з г-нон/л, [ХП <МНЗ)эт] П, „т+Сгп<НП 1 <СЮЛ вЂ” —.0,099 1 0,099 Г-ИОН/Л, 'з 2П <<Чмз)~~] П т+Сг,<чг< 1 с<а 1 -— 0,89О 1=.-0,895 Г-НОН/Л ге<ни,<т+ щ.<ни,1,<с<а,), П р н и е ч а н и е Если концентрация лш аида намин~ о превышает концентрацию центрального иона, то, очевидно, рааионеснан и об- щая концентрации лиганда близки между собой, поэтому необхо. днмость в методе последовательных прнблнх.еиий отпадает.

В етом случае в формулу для Р подставляют общую концентрацию лиганда. Задачи* 180. В каком растворе больше концентрация С<(з+; в 0,1 М С<)(ХНз)»С!а плп в 0,1 М КзС<! (СХ)»з 181. Где больше концентрации Ли-: в растворе, содержащем 1 моль/л АдХОз и 2 к<аль/л КСХ, или в растворе, содержащем 0,1 моль/л ЛдХОз н 1 моль/л ХН»Р 182. Вычислить концентрацию иана.камплексаобразо. вателя в растворе, содержащем О,! г-пан/л Ли(ХНз)з и 0,5 моль/л ХНз. 183.

Вычислить канцентрац;по Нцгт в растворе, содер. жащем 0,01 моль/л Нд(ХОз) з и 0,08 моль/л К1. 184. Вычислить концентрацию С<(з' в растворе, содержащем 0,02 моль/л Сб(ХОз)з н 1 моль/л ХНз. 165. К 0,2 М 5550» добавили равный объем 2 М ХНз. Вычислить концентрацию Х!з+, если считать, что в ра створе образуются комплексные ионы Х!(ХНв)» .

3+ 166. В 1 л раствора содержится 0,1 моля Сп50» и 2,4 моль ХНз. Вычислить концентрацию свабоднык ионов Сиз+, если считать, что образуются комплексные ионы Сц(ХНз)»+. 187. Вычислить концентрацию Ндз" в растворе, содержащем 0,05 моль/л Н6(ХОз)з и 0,4 моль/л ХаС1. 186.

В 0,5 М КзСп(СХ)з ввели циаяид-ион так, чта концентрация последнего получилась 0,005 г-ион/л. Определить концентрацию Сц+ в растворе, ' При решении задач 180 — 240 достаточно учитывать существование только одного, доминирующего соединения. В задачах 241- 248 следует учитывать ступенчатые рзвнозесия комплексообразо.

° анин. 189. К ! мл раствора, содержащего 5 мг Сбз+, добавили 1 мл ! М КСг!. Вычислить равновесные концентрации ионов СсР+, Сп! н Со(СХ)~ в растворе. 190. К раствору, содержащему 25,96 г/л СоС1м добавили равный объем раствора аммиака с концентрацией 2,8 моль/л. Вычислить концентрацию свободных ионов Со'+, если считать, что в растворе образуются комплексные ионы Со(ХНз)~ !91.

В 10 мл воды растворили 0,3684 г К4Ге(СМ)м Чему равна концентрация Без~ в растворе? 192. Навеску 5,315 мг АдС! обработали 1 мл 6 М ч)Нм в результате чего осадок растворился полностью. Вычислить равновесные концентрации А8+, КНз и А8(ИНз)з . 193. Сколько молей аммиака необходимо ввести в ! л 0„5 М А9ХОм чтобы снизить концентрацию Ад+ до 10-' г-ион/л, если в растворе образуются комплексные попы А8 (ИН,)з~? 194. Сколько молей 5)Н~ВС5( необходимо ввести в ! л 5 10-' М Нд(б!Оз)м чтобы снизить концентрацию Н9'~ до 10с ц г-ион/л за счет образования комплексных ионов Нь'(ЯСИ)4 ? 195.

Сколько граммов?(аОН необходимо для образования Хп(ОН)ч из 50 мл 0,8 М 2пС1м если концентрация Хп'+ в конечном растворе не должна превышать ! 0-" г-ион/л? 196. Сколько миллилитров 1 М К1 нужно прибавить к 1О мл О,! М Нд(ХОз)м чтобы получить в растворе комплексную соль КзН91з, а концентрация Нп'" в нем не превышала 10-" г-ион/л? 197. Определить равновесные концентрации ионов ХОт, СХ, А8+ и А8 (СИЬ в растворе, полученном при добавлении 0,4 моля КСХ к ! л раствора„содержащего 0,1 г-ион/л А9;(КОз)з . 198. Сколько граммов твердого К1 надо внести в 5 мл раствора, содержащего 0,1 г-ион/л СЛС1~ и 0,6 моль/л ?4аС!„чтобы превратить 99,9'/з ионов Сс1С!', в С61, ? 199.

Вычислить концентрацию ионов Н8С!ч „Ндз'ь, зН81~, 1- и С! в растворе, полученном при добавлении 0,830 г К1 к 10 мл раствора, содержащего 0,1 г-ион/л Н9С1, и 0,6 моль/л КС1. 200. К раствору, содержащему 0,1 моль/л Ге(БСИ)э и 2 моль/л КБСг(,добавилн 20с/,-ный раствор КГ, Общий объем смеси 1 л, Сколько миллилитров раствора КГ прилили, если 99 99 /з Ре(ЯС!ч|)з превратилось а РеР7 ? Чему равна равновесная концентрация Р-? 20!. Вычислить растворимость А8С! в 1 л О,! М !)Нз. 202.

Сколько граммов АКС1 растворится в 1 мл 25~4-ного раствора ХНз? 203. Сколько миллиграммов АпВг растворится в 100 мл ! М )з)Нз? 204. Сколько миллилитров 25%-ного "г(Нз нужно для растворения 0,1 г АпС1? 205. Растворится ли 0,1 г ЛцВг в 100 мл ! й! ХНз? 206. Растворится ли 0,05 г АК! в 200 мл 1 М ННз? 207. Вычислить растворимость Спз5 в 1 л 3 М КС)з), если при растворении образуются только комплексные ионы Сп (Сг))з 208. Сколько миллилитров 1 М ь)Нз необходимо для растворения 0,1 г АпзСгО,? 200.

Вычислить растворимость Кп(ОН)з в 1 л ! М ХНз, если в растворе образуются только комплексные и | 2п()з)Н ) +, 210. Вычислить растворимость?!!(ОН)з в 1 л 0,05 М ЫНз, если в растворе образуются только комплексные ионы %(|чНз)4 211. Вычислить растворимость Л1(ОН)з в 1 М г)аОН. 2!2. Вычислить растворимость А!(ОН)з н 1 М ХНз. 213. Вычислить растворимость ЛпзРе(Сь))з в 1 л 0,2 М ХНз. 2!4. Для получения комплексной соли КзЛц1, смешали равные объемы 0,2 М растворов Лдз1Оз и К!. Сколько молей К! нужно добавить к ! л этой смеси„ чтобы осадок Ан! растворился? с!ез|у равна равновесная концентрация 1 в растворе? 215. Какова начальная концентрация раствора КСгз', в 2 мл которого растворилп 18,8 мг ЛцВг п прп этом образовался комплексный поп Ар(С)4)з? 216. Вычислить начальну|о концентрацию г1аз8зОз, необходимую для полного растворения в 1 л его 0,4 молей АпзСзОь если считать, что в растворе образуются только ионы А8(5|Оз|з 217.

Сколько граммов АпВг растворится в 20 мл 0,1 М (г)Нз)зСОз? 218. Вычислить растворимость АдС! и А81 (г/л) в 1 М (ИНз)зСОз. Будет ли достигнуто разделение этих гало. 4! генидов, если смесь 0,05 г А9С! н 0,05 г Ад! обработать 10 мл 1 М (ИНз)зСОз? 219.

Выпадет ли осадок АиС1, если в 1 л воды растворили 0,1 моля АдЬ)Оз, О,! моля ИаС! и 0,7 молей Ь(Нз? 226. В раствор, содержащий 0,1 моль/л СоС!з н 1,4 моль/л ХНз, пропустили сероводород до начальной концентрации иона Бз-, равной 1О 'з г-ион/л, Выпадет ли в осадок Со5? 221. Раствор содержит О, ! г-нои/л Сд (СХ)з, 0,1 г-ион/л Си(СЫ)з н 0,05 моль/л КСЫ.

При пропускании сероводорода создана концентрация сульфид-иона, 'е равная 10-" г-ион/л. Будет лн происходить осаждение Спз$ и СИЯ? 222. Образуется ли осадок РЫь если к 1 л 0,1 М РЬ(ИОз)з прибавить 1 мл раствора, содержащего 1,0 моль/л К! и 1,0 моль/л Сб(ИОз)з? 223. Образуется ли осадок АКзРОм если в 1 л раствора, содержащего 0,1 г-ион А2(ЫНз~ъ и 1 моль ХНз, растворили 1 г ИазРОз? 224. К 1 л раствора, содержащего 0,1 моль Нд'(ЫОз)з и 0,1 моль К!, прибавили 1 г РЬ(ИОз)з. Образуется ли осадок РЫз? 225.