Расчет концентрации ионов металлов и условия протекания реакций комплексных соединений

Задача 734.

Сколько молей аммиака должно содержаться в 1 л 0,1 М раствора [Ag(NH₃)₂]NO₃, чтобы прибавление 1,5 г КСI к 1 л раствора не вызвало выпадения АgС1? ПР(AgCl) = 1,8^. 10^-10.

Решение:

М(KCl) = 74,55г/моль. Находим концентрацию хлорида калия:

Теперь рассчитаем концентрацию ионов Ag⁺ из произведения растворимости AgCl, учитывая, что концентрация ионов равна концентрации KCl, получим:

Константа нестойкости иона [Ag(NH₃)2]+ равна 9,3 . 10-9. Вторичная диссоциация комплексного иона протекает по схеме:

[Ag(NH₃)₂]⁺ = Ag⁺ + 2NH₃

В присутствии избытка NH₃, создаваемого в результате прибавления раствора аммиака, это равновесие смещено влево настолько, что количество NH₃, образующегося при вторичной диссоциации, можно пренебречь. Тогда [NH₃] = С(NH₃ ) = 1 моль/л. По той же причине равновесная концентрация ионов [Ag(NH₃)₂]⁺ может быть приравнена общей концентрации комплексной соли (0,1 моль/л).
Выражение константы нестойкости комплексного иона [Ag(NH₃)₂]⁺ имеет вид:

Отсюда выражаем концентрацию в 0,1 М растворе комплексной соли [Ag(NH₃)₂]NO₃:

Ответ: Чуть больше 1 моль/л.

Задача 735.
Какова концентрация ионов серебра в 0,08 М растворе [Ag(NH₃)₂]NO₃, содержащем 1 моль/л аммиака? Сколько граммов NаСI можно прибавить к 1 л этого раствора до начала выпадения осадка АgС1? ПР(AgCl) = 1,8 ^. 10^-10.
Решение:
М(NaCl) = 58,43г/моль. Константа нестойкости иона [Ag(NH₃)₂]⁺ равна 9,3 ^. 10^-9. Вторичная диссоциация комплексного иона протекает по схеме:

[Ag(NH₃)₂]⁺ = Ag⁺ + 2NH₃

В присутствии избытка NH₃, создаваемого в результате прибавления раствора аммиака, это равновесие смещено влево настолько, что количество NH₃, образующегося при вторичной диссоциации, можно пренебречь. Тогда
[NH₃] = С(NH₃ ) = 1 моль/л. По той же причине равновесная концентрация ионов [Ag(NH₃)₂]⁺ может быть приравнена общей концентрации комплексной соли (0,08 моль/л).
По условию задачи:

Отсюда выражаем концентрацию ионов Ag⁺:

Для того чтобы начал выпадать осадок соли AgCl при реакции:

[Ag(NH₃)₂]NO₃ + NaCl = AgCl↓ + NaNO₃ + 2NH₃

необходимо чтобы произведение концентраций ионов Ag⁺ и Cl^— было равно или больше ПР(AgCl), т.е. [Ag⁺] ^. [Cl^—] = ПР(AgCl). Исходя из этого выражения, рассчитаем концентрацию ионов хлора, получим:

Следовательно, концентрация ионов хлора будет численно равна концентрации хлорида натрия ([Cl^—] = [NaCl] = 2,4 ^. 10^-2 моль/л), добавленного к раствору комплексной соли. Отсюда можно рассчитать массу хлорида натрия, получим:

m(NaCl) = [NaCl] ^. M(NaCl) = (2,4^. 10^-2)^. 58,43 = 1,4г.

Ответ: 1,4г.

Задача 736.
Константы нестойкости ионов [Ag(NO₂)₂]^— и [Ag(CN)₂]^— соответственно равны 1.3 ^. 10^-13 и 8 ^. 10^-21. Каково соотношение равновесных концентраций ионов в растворах K[Ag(NO₂)₂](С1) и K[Ag(CN)₂](Сl₂) одинаковой молярной концентрации: а) С₁ > С₂; б) С₁= С₂; в) С₁ < С₂?
Решение:
Выражения констант нестойкости ионов имеют вид:

Вторичная диссоциация комплексных ионов:

Так как молярные концентрации комплексных солей одинаковы, то концентрационными величинами можно пренебречь, тогда

[Ag⁺](C₁) = 1.3^. 10^-13 моль/л); [Ag⁺](C₂) = 8^. 10^-21 моль/л).

Видео:Константа нестойкости и диссоциация комплексных соединенийСкачать

Следовательно, С₁ > С₂.

Ответ: а).

Задача 737.
Иодид калия осаждает серебро в виде АgI из раствора [Ag(NH₃)₂]NO₃, но не осаждает его из раствора K[Ag(CN)₂] той же молярной концентрации. Каково соотношение между значениями констант нестойкости ионов[Ag(NH₃)₂]⁺(К₁) и [Ag(CN)₂]^—(К₂): а) К₁ > К₂; б) К₁ = К₂; в) К₁ < К₂?
Решение:
ПР(АgI) = 9,98 ^. 10^-17.
Вторичная диссоциация комплексных ионов протекает по схемам:

Условие образование осадка АgI может быть записан следующим образом:

[Ag⁺] ^. [I^—] = ПР(AgI) = 9,98 ^. 10^-17.

В растворе комплексной соли при заданных условиях концентрации ионов Ag⁺ вычисляются из уравнения выражения констант нестойкости комплексных ионов, получим:

Концентрация ионов I^— в обоих случаях одинакова, но в первом случае (К₁ образуется осадок, а во втором случае (К₂) – осадок не образуется. Поэтому можно записать:
K₁ > ПР(АgI) — садок образуется;
K₂ < ПР(АgI) — садок не образуется.
Отсюда К₁ > K₂.

Ответ: а).

Задача 738.
Константы нестойкости ионов [Ag(NH₃)₂]⁺ и [Сd(NH₃)²⁺ близки по значению (соответственно 9,3^. 10^-8 и 7,6 ^. 10^-8). Указать правильные соотношения концентраций свободного иона металла С(Ag⁺) и С(Cd²⁺) в растворах [Ag(NH3)2]Cl и [Сd(NH₃)Cl₂ одинаковой молярной концентрации, содержащих, кроме того, 0,1 моль/л МН₃: а) С(Ag⁺) > С(Cd²⁺); б) С(Ag⁺) = С(Cd²⁺); в) С(Ag⁺) < С(Cd²⁺).
Решение:
Вторичная диссоциация комплексных ионов протекает по следующим уравнениям:

В присутствии избытка NH₃, создаваемого в результате прибавления раствора аммиака, это равновесие смещено влево настолько, что количество NH₃, образующегося при вторичной диссоциации, можно пренебречь. Тогда [NH₃] = С(NH₃ ) = 0,1 моль/л. По той же причине равновесная концентрация ионов [Ag(NH₃)₂]⁺ и [Сd(NH₃)²⁺ может быть приравнена общей концентрации комплексной соли, т.е. ими можно пренебречь.
По условию задачи: