ANALITIČKA KEMIJA 1 SEMINAR - unizg.hr · HETEROGENE REAKCIJE 1. Izračunajte topljivost Hg 2 Cl 2...
Transcript of ANALITIČKA KEMIJA 1 SEMINAR - unizg.hr · HETEROGENE REAKCIJE 1. Izračunajte topljivost Hg 2 Cl 2...
HETEROGENE REAKCIJE
1. Izračunajte topljivost Hg2Cl2 u vodi izraženu u mg/100 mL!
18 3
PT 2 2Hg Cl 1,3 10 MK
2
2 2 22
22 2 3
PT 2 2 2
187 3PT 33
7
u 100mL 3
4 4
u 100mL 3
Hg Cl Hg 2Cl
Hg Cl Hg Cl 2 4
1,3 106,88 10 mol/dm
4 4
mol g6,88 10 2 200,59 2 35,45
dm mol
g 100 03,25 10 3,25 10
dm
ss
K c c s s s
Ks
m s M
m
mg
100 0
2 mg3,25 10
1 m LL 00 m
HETEROGENE REAKCIJE
2. Izračunajte topljivost Ca(OH)2 u vodi izraženu u mg/100 mL!
6 3
PT 2Ca OH 5,5 10 MK
2
2 s
7
7
22 2 3
pt
6pt3 3
2 7
Ca OH Ca 2OH
POČ. 0 10
RAVN. 10 2 2
Ca OH 2 4
5,5 10
4 4
1,11 10 M Potvrđena ispravnost pretpostavke: 10 2 2 !!!
s s s
K c c s s s
Ks
s s s
2
u 100mL 3
u 100mL 3
mol g1,11 10 40,08 2 16,00 2 1,01
dm mol
g 1000 mg0,823 0,823
dm 1000
mg82,3
10mL 0 mL
m s M
m
HETEROGENE REAKCIJE
3. Izračunajte topljivost Zn(OH)2 (mg/100 mL) u:
a) 1 M otopini NaCl
b) 3 M otopini NaOH
17 3
pt 2
14 3
nest 3
Zn OH 3,3 10 M
Zn OH 2 10 M
K
K
0 1 M 1 M
2
1
2
2 2
2
2 2
jak elektrolit (potp
a) 1 M NaCl
uno disocir
Zn OH Zn 2OH
NaCl Na Cl
an)
EFEKT STR
ANOG IONA!!!
1
1 1 Na Na Cl Cl
2 2
2
1
n
i i
i
s s
I z c z c
I z c
2
0,512
log 0,512
1 M 1 1 M
log 0,5
1
12 1
M
0,512
0
1 1
1 ,308
0
z z I
HETEROGENE REAKCIJE
HETEROGENE REAKCIJE
22 2 3 3
PT
176PT 33
3 3
6
u 100mL 3
4 4
u 100mL 3
Zn OH 2 4
3,3 106,56 10 M
4 4
mol g6,56 10 65,39 2 16,00 2 1,01
dm mol
g 100 06,52 10 6,52 10
dm
K a a s s s
Ks
m s M
m
mg
100 0
2 mg6,52 10
1 m LL 00 m
3
R
R
3
2
2
3
2
2
2 3
b) 3 M NaOH
Zn OH Zn 2OH
Zn 3OH Zn OH
Z
EFEKT K
n OH
OMPLEKSIRAJUĆEG
OH Zn OH
AGENSA!!!
Zn
Zn OH
OH
Zn OH
OH
cK
cK
c
c
c
2 2
nes
17 3
1 3
t
p 3
4
2
t 3,3 10 M1,65 10
2 10Zn OH
OH
M
c K
Kc c
HETEROGENE REAKCIJE
3
3
R
2
na početku 3 M 0
u stanju ravnoteže 3 M
Zn OH OH Zn OH
Zn OH
3 MOH
3 M
x x
cx
Kxc
x
R
R
3
R
3
R
3
R
0
3 M 1 0
3 M 3 M 1,65 10
1 1,654,94 10
10M
1
K x
K K x
Kx
K
HETEROGENE REAKCIJE
3
3
R
2
na početku 3 M 0
u stanju ravnoteže
Ili o
vako:
3 M 3 M
Zn OH3
3 M
Zn OH OH Zn OH
OH
x x
cx
K xc
3
R
2 3
3
u 100mL 3
u 100m 3
3
L
M 3 1,65 10
Zn OH Zn OH
mol g4,95 10 65,39 2 16,0
4,95 10 M
mg49,2
10
0 2 1,01dm m
0 m
ol
L
g0,492
dm
K
s c x
m s M
m
HETEROGENE REAKCIJE
HETEROGENE REAKCIJE
4. Izračunajte koliko se grama AgCl i AgBr otapa u 100 mL H2O,
a koliko u 100 mL otopine amonijaka koncentracije 2 M!
10 2
PT
13 2
PT
7 2
NEST
3
AgCl 1,2 10 M
AgBr 5,25 10 M
1 10 M
AgCl 143,32 g/mol
AgBr 187,77 g/mol
NH 2 M
K
K
K
M
M
c
2
2
pt
10 5
pt
5
AgCl AgCl AgC
s
l
s
a) Topljivost AgCl u H O
K c Ag c Cl s s s
s K 1,2 10 1
Ag
,10 1
C
0 M
molm s M 1,10
l
10
Ag Cl
3
g143,32
dm mol
4
2
3
AgCl 31,57 10 g Ag
gm 1,57 10
dmCl 100 mL H O
HETEROGENE REAKCIJE
3 3 2
3 3 2
3 2
R 2
3
10 23PT
R 7 2
NEST
Ag
+3 2
2
3
3
Cl
AgCl Ag Cl
Ag 2NH Ag NH
AgCl 2NH Ag NH Cl
A
b
g
) Topljivost AgCl u 2 M NH
1, 2 10 M1,2 10
1 10
Ag NH
M
NH C
N
Cl A
l
N
H
g
Ag
H
K
c cK
c cc
c K
s
cK
c
3 2Ag NH Clc c
HETEROGENE REAKCIJE
3 3 2
na početku 2 M 0 0
u stanju ravnoteže
Ag
2 M 2
Cl 2
NH Ag NH Cl
x x x
K
23 2
R 2 2 2
3
2 2
R
2
R R R
2
Ag NH Cl
NH 2 2 4 8 4
4 8 4 0
1 8 4 0
0
c cx x x
c x x x
x x K x
K x K x K
ax bx c
2
1,2
2
R R R R
1,2
R
4
2
8 8 4 1 4
2 1
b b acx
a
K K K Kx
K
HETEROGENE REAKCIJE
23 3 3 3
1,2 3
3 3
1,2 3
3 3 3 3
1 23 3
8 1,2 10 8 1,2 10 4 1,2 10 1 4 1,2 10
2 1,2 10 1
9,6 10 133,8 10
1997,6 10
9,6 10 133,8 10 9,6 10 133,8 10
1997,6 10 1997,6 10
x
x
x x
AgCl 3 2
2
AgCl AgCl Ag
2
Cl
Ag NH Cl
6,22 1
mol6,22 10
0 Mx
s c c x
m s M
3
g143,32
dm mol
3AgCl 30,89 g AgCl 100 mL
g 8,91
dm2 M NHm
HETEROGENE REAKCIJE
3 3 2
na početku 2 M 0
0
u stanju ravn
AgCl 2NH Ag N
oteže 2 M 2 2 M
Ili o
H
vako:
Cl
x x
23 2
R 2 2 2
3 3 3
2 3
R 3 R 3 AgCl
2
AgCl AgCl AgC
2
l
Ag NH Cl
NH NH NH
NH NH 1,2 10 2
mol6,92
6,92 10 M
10
x
c cx x x
Kc c c
x K c K c s
m s M
3
g143,32
dm mol
3AgCl 30,99 g AgCl 100 mL
g 9,92
dm2 M NHm
HETEROGENE REAKCIJE
Nešto veća vrijednost.
Aproksimacija stvara
određenu pogrešku!
2
2
pt
13 7
pt
7
AgCl AgCl AgCl
s
c) Topljivost AgBr u H O
Ag Br
5,25 10 7,25 10 M
m
AgBr Ag Br
ol7,25 10
s
K c c s s s
s K
m s M
3
g187,77
dm mol
5
2
4
AgCl 31,36 10 g Ag
g1,36 10
dmBr 100 mL H Om
HETEROGENE REAKCIJE
3 2
2
3
136PT
R 7
NEST
AgBr
3 3
3
2
3 3 2
3 2
R 2
3
AgBr Ag Br
Ag 2NH Ag NH
AgBr 2NH Ag NH Br
A
d) Topljivost AgBr u 2 M NH
5, 25 105,25 10
1 10
g
Ag NH
N
NH
Br
H
Br
NH
g
Ag
Ag
A
c c
KK
K
c
c c
c
c c
s
Kc
3 2NH Brc
HETEROGENE REAKCIJE
3 3 2
na početku 2 M 0 0
u stanju ravnoteže
Ag
2 M 2
Br 2
NH Ag NH Br
x x x
K
23 2
R 2 2 2
3
2 2
R
2
R R R
2
Ag NH Br
NH 2 2 4 8 4
4 8 4 0
1 8 4 0
0
c cx x x
c x x x
x x K x
K x K x K
ax bx c
2
1,2
2
R R R R
1,2
R
4
2
8 8 4 1 4
2 1
b b acx
a
K K K Kx
K
HETEROGENE REAKCIJE
26 6 6 6
1,2 6
5 5
1,2
5 5 5 5
1 2
8 5,25 10 8 5,25 10 4 5,25 10 1 4 5,25 10
2 5,25 10 1
4,2 10 916,5 10
2
4,2 10 916,5 10 4,2 10 916,5 10
2 2
x
x
x x
AgCl 3 2
3
AgBr AgBr Ag
3
Br
Ag NH Cl
4,56 1
mol4,56 10
0 Mx
s c c x
m s M
3
g187,77
dm mol
3AgBr 30,086 g AgBr 100 m
g0,856 L 2 M
dm NHm
HETEROGENE REAKCIJE
3 3 2
na početku 2 M 0
0
u stanju ravn
AgBr 2NH Ag N
oteže 2 M 2 2 M
Ili o
H
vako:
Br
x x
23 2
R 2 2 2
3 3 3
2 6
AgBr R 3 R 3
3
AgBr AgBr AgB
3
r
Ag NH Br
NH NH NH
NH NH 5,25 10 2
mol4,58 10
4,58 10 M
x
c cs s s
Kc c c
s K c K c
m s M
3
g187,77
dm mol
3AgBr 30,086 g AgBr 100 m
g0,860 L 2 M
dm NHm
HETEROGENE REAKCIJE
Tvar Medij
AgCl
H2O 1,57·10-4
2 M NH3 0,89 (0,99)
AgBr
H2O 1,36·10-5
2 M NH3 0,086
gTopljivost,
100 mLm
HETEROGENE REAKCIJE
5. Izračunajte koncentraciju Mn2+ iona i pH vrijednost u zasićenoj
otopini Mn(OH)2!
13
PT 2
22 2 3
PT
135PT 33
2
2
2
5
2
5 5
5
3,
Mn OH 1,9 10
Mn OH 2 4
1,9 103,62 10 M
4 4
Mn
OH 2
62 10 M
7,2 3,62 Mogu zanemariti
Mn O
10
pOH log OH log 7,24 10 4,14
H
OH iz24
Mn
10
2O
vode!
H
M
s s
K
K c c s s s
Ks
c s
c s M
c
pH 14 pOH 14 4,14 9,86
HETEROGENE REAKCIJE
6. Izračunajte optimalnu pH vrijednost za selektivno odvajanje
Fe(OH)3 od Ni(OH)2 ako su koncentracije metanih iona
0,01 mol/dm3!
38
pt 3
14
pt 2
3
2
optimal
3
3
ni
2
2
K Fe OH 3,98 10
K Ni OH 1,58 10
c(Fe ) 0,01M
c(N
Fe OH F
i ) 0,01M
pH ?
e 3OH
Ni OH Ni 2OH
HETEROGENE REAKCIJE
z 2
z 5
3
38pt3 3 12
33pt 3
Dvije iznimno bitne pretpostavke:
1. Taloženje započinje kada je c Me 10 M
2. Taloženje prestaje kada je c Me
a) Početak taloženja Fe OH
K 3,98 10K c Fe c OH c OH 1,58 10 M
0,01c Fe
10 M
12
3
pt3 3
pt 3
pOH log c OH log 1,58 10 11,80
pH 14 pOH 14 11,80
b) Prestanak taloženja Fe O
2,2
H
KK c Fe c OH c O
c Fe
0
H
38113
3 5
11
3,98 101,58 10 M
10
pOH log c OH log 1,58 10 10,80
pH 14 pOH 14 10, 3,8 200
HETEROGENE REAKCIJE
2
14pt2 2 6
pt 2
6
c) Početak taloženja Ni OH
K 1,58 10K c Ni c OH c OH 1,26 10 M
0,01c Ni
pOH log c OH log 1,26 10 5,90
2
14pt2 2 5
pt 52
5
pH 14 pOH 14 5,90
d) Prestanak taloženja Ni OH
K 1,58 10K c Ni c OH c OH 3,97 10 M
10c Ni
pOH log c OH log 3,97 10 4,40
8,
1
0
pH 14 pOH 14 4,40 9,60
0
0,005
0,01
0 2 4 6 8 10 12
pH
c(M
ez+)
/ M
Fe
Ni
3,20 pH 8,10
pH interval unutar kojeg
se selektivno mogu
odijeliti ioni Fe3+ i Ni 2+
od 3,20 do 8,10.
HETEROGENE REAKCIJE
7. 0,5 L zasićene otopine Mn(OH)2 odvojeno je od taloga te je u
otopinu potom dodano 7 mL 1∙10-3 M otopine H2S.
Da li u navedenim uvjetima dolazi do taloženja MnS?
13 3
PT 2
14 2
PT
7
1 2
13
2 2
Mn OH 1,9 10 M
MnS 3 10 M
H S 1 10 M
H S 1,2 10 M
K
K
K
K
HETEROGENE REAKCIJE
2
2
22 2 3
2
132 5
2
3
5
2
3
2 5
Računanje koncentracije Mn i OH iona u zasićenoj otopini.
Mn OH Mn OH 2 4
Mn OH 1,9 103,62 10 M
4 4
M
Mn OH Mn 2O
3,62 10 M
7
n
OH 2 2 ,3
1. KO
,62 1 20 M
RAK
H
4
;
s s
pt
pt
K c c s s s
Ks
c s
c s
5 3
O
5
5
TOPINEOH OH 7,24 10 M 0,5 d
10 M
3m ,62 10 moln c V
2 2 22 3 3
23
2
5
2
6
2
2
6
2
Neutralizacija.
H S H S H SH S 7 mL
H S 1 10 M 7 10 LH S 1 10 M
H S
Računam sa molovima
2O
:
početno stanje: 3,62 10 7,0 10 0
ravnotežno stanje:
2. KORAK;
7,0 10
2,9
H H S 2H O
2
mol
S
n c VV
nc
n
5 6
UK
2 62 5
3
UK
10 0 7,0 10
500 mL 7 mL 507 mL
S 7,0 10 molS 1,38 10 M
507 10 L
V
nc
V
HETEROGENE REAKCIJE
HETEROGENE REAKCIJE
2 2
1 1 2 UK
2 5 31 12
2 3
UK
2
2
5
NAPOMENA: Mijenja se koncentracija Mn iona zbog dodatka 7 mL
Provjeravanje da li taloži MnS.
Mn Mn
Mn 3,62 10 M 500
H S-a!!
10 LMn
507 1
3. KOR
3,57 100 L
Mn
!
K
M
A
;
c V c V
c Vc
V
c
10 22 5
pt
5 4,93 10 M MnS
Dolazi do taloženja MnS taloga!!!
S 3,57 10 M 1,38 10 Mc K
HETEROGENE REAKCIJE
8. Neka otopina Pb(OH)2 ima pH 9,45. Uzeto je 0,5 L takve otopine
i u njega dodano 7 mL 110-5 M otopine H2S.
Da li u navedenim uvjetima dolazi do taloženja PbS?
20
PT 2
27
PT
7
1 2
13
2 2
2
2
Pb OH 1,1 10
PbS 2,5 10
H S 1 10
H S 1,2 1
Pb OH
0
Pb 2OH
K
K
K
K
HETEROGENE REAKCIJE
2
pOH 4,55
2 2
PT 2
20 3PT 22
5
2
2
5
22
Računanje koncentracije Pb i OH iona u početnoj otopini.
pOH 14 pH 14 9,45 4,55
OH 10 10
Pb OH Pb OH
Pb OH 1,1 10 M
Pb OH P
1. KO
PbOH 2,80 1
RA
0 M
K;
2,80 10
b 2OH
Mc
K c c
Kc
c
11
55 3
OTOPINEOH OH 2,
1,40 10 M
1,480 10 0 10 mom lM 0,5 dn c V
2 2 22 5 3
25
2
5
2
8
2
2
8
2
Neutralizacija.
H S H S H SH S 7 mL
H S 1 10 M 7 10 LH S 1 10 M
H S
Računam sa molovima
2O
:
početno stanje: 1,40 10 7,0 10 0
ravnotežno stanje:
2. KORAK;
7,0 10
1,3
H H S 2H O
7
mol
S
n c VV
nc
n
5 8
5 8
1,40 10 2 7,0 10
UK
2 82 7
3
UK
10 0 7,0 10
500 mL 7 mL 507 mL
S 7,0 10 molS 1,38 10 M
507 10 L
V
nc
V
HETEROGENE REAKCIJE
HETEROGENE REAKCIJE
2 2
1 1 2 UK
2 11 31 12 11
2 3
UK
2
2NAPOMENA: Mijenja se koncentracija Pb iona zbog dodatka 7 mL
Provjeravanje da li taloži PbS.
Pb Pb
Pb 1,40 10 M 500 10 LPb
3. KORA
H S-a!
1,38 10 M5
K;
07 10
P
!
b
!
L
c V c V
c Vc
V
c
2 11 18 2
p
7
t1,90 10 M PbS
Do
S 1,38 10 M 1,
lazi do tal
38 10
oženja PbS taloga
M
!
!!
c K
HETEROGENE REAKCIJE
9. U 1 L 0,01 M otopine [Ni(NH3)4]Cl2 dodano je 0,5 g Na2S.
Izračunajte da li dolazi do taloženja NiS!
4
21 2
pt
8 2
22
3
nest
34
2 2
p (NH ) 9,2
(NiS) 3,16 10 M
3,89
Ni NH Ni 4NH
Ni S NiS
10 M
K
K
K
2
3 3 24 4sol je potpuno disocirana (konc.
kompleksa jedn
Ni NH Ni N
aka je
H Cl 0,01 M
Koncen
k
t
o
r
n
a
c
ci
.
j
soli)
c c
2
2
3 3
2+
4 Ni NH Ni 4NH
u Ni iona izračunavamo iz konstante nestabilnosti kompleksa:
početno stanje: 0,01 M 0 0
rav
42 4 52 3
nest 3 24
3 4
2
8nest 3 45 35
2 3
notežno stanje: 0,01 M 0,01 M 4
Ni NH 4 256Ni NH
0,01 0,01Ni NH
Ni NH 0,013,89 10 0,01
4,3 102
4,3 10 M
56 5
2 6
Ni
x x x
c c x x xK
c
Kx M
c x
3
3
2NH 4 4 4,3 10 1,7 10 Mc x M
k baze
+
4 3
2
+
2
10, 1
3 4
7
2
2 1
1 1pH 7 pK log c
2 2
1 1pH 7 pK NH log c
2 2
1 1pH 7 9,2 log 1,73 10
2
NH H O N
Lužnato područje Možemo zanemariti hidrolizu
H OH
10,
272
1,
S
9 10
laba
S !!
baza!!!!
!
MH 10
NH
c
2
2
22
2
2
2 32 3
3
OTOPINE
2 2 3 3
3
5
pt
Na S 2Na S
Na S 0,5 gS Na S
gNa S2 22,99 32,07
mol
S 6,
Potpuno disoc
4 10 molS 6,4
6,4 10 mol
2,7 10 NiS
10 M1 dm
N
i S 4,3 10 M 6,4 10
ira!!!
M
mn n
M
nc
V
c c K
Dolazi do taloženja NiS soli !!!
HETEROGENE REAKCIJE
10. Izračunajte pH vrijednost početka i kraja taloženja Fe(OH)3,
Al(OH)3 i Cr(OH)3 ako su koncentracije metanih iona 0,01 M.
37
pt 3
32
pt 3
31
pt 3
32 32
st 4 nest 4
st 4
29 30
st 4 nest 4
st 4
K Fe OH 4,3 10
K Al OH 2,0 10
K Cr OH 6,7 10
1K Al(OH) 1,0 10 K Al(OH) 1,0 10
K Al(OH)
1K Cr(OH) 7,94 10 K Cr(OH) 1,26 10
K Cr(OH)
3 3
pt 3
pt 33
3
37pt 3 1233
23
1
3 2
2
3
3
K Fe OH c Fe c OH
K Fe OHc OH
c Fe
K Fe OH 4,3 10c OH 3,50 10
10c Fe
pOH log c OH log 3,50 10 11,46
pH 14 pOH 14 11,46 2,
a) Fe 3OH Fe O
Početak taloženja: c Fe 10 M
Prestanak
54
H
37pt 3 1133
5
3
3
1
5
1
K Fe OH 4,3 10c OH 3,50 10
10c Fe
pOH log c OH log 3,50 10 10,46
pH 14 pOH 14 10,46 3,5
talož
4
enja: c Fe 10 M
3 3
pt 3
pt 33
3
32pt 3 1033
23
1
3 2
0
3
3
K Al OH c Al c OH
K Al OHc OH
c Al
K Al OH 2,0 10c OH 1,26 10
10c Al
pOH log c OH log 1,26 10 9,90
pH 14 pOH 14 9,90 4,10
b) Al 3OH Al O
Početak taloženja: c Al 10 M
Prestanak
H
t
32pt 3 933
5
5
9
3
3
K Al OH 2,0 10c OH 1,26 10
10c Al
pOH log c OH log 1,26 10 8,90
pH 14 pOH 1
aloženja: c A
4 8,90 5,1
l
0
10 M
4
R
4
4 3nest
3
3
32
R 32
3
3
4
3 3
3 4
3
3 4
pt
Al OH Al 3OH
Al 4OH Al OH
Al OH Al 4OH Al
Al OH
3OH Al OH
Al
OH OH
Al OH
OH
2,0 102
1,0 10
c OH
A
Al O
OH Al
O
H
l H
c
K
c c K
c c
cK
c
K
4
R
c Al OH
K
3 5
4
R
5
4
56
6
Početak otapanja: c Al 10 M Reakcija pomaknuta nastajanju kompleksa;
c Al OH
10c OH 5 10 M
K 2
pOH log c OH log 5 10 5
c Al OH
,3
10 M
3 2
2
4 3
R
4
2
Prestanak otapanja: c Al 10 M Reakcija pomaknuta nastajanju kompleksa;
c Al OH
0
pH 14 pOH 14 5,30 8,70
c Al OH 10c OH 5 10 M
K 2
pO
M
H
10
3log c OH log 5 10 2,30
pH 14 pOH 14 2,30 11,70
3 3
pt 3
pt 33
3
31pt 3 1033
23
1
3 2
0
3
3
K Cr OH c Cr c OH
K Cr OHc OH
c Cr
K Cr OH 6,7 10c OH 4,06 10
10c Cr
pOH log c OH log 4,06 10 9,40
pH 14 pOH 14 9,40 4,60
c) Cr 3OH Cr O
Početak taloženja: c Cr 10 M
Prestanak
H
t
31pt 3 933
5
5
9
3
3
K Cr OH 6,7 10c OH 4,06 10
10c Cr
pOH log c OH log 4,06 10 8,40
pH 14 pOH 1
aloženja: c C
4 8,40 5,6
r
0
10 M
4
R
31
R 30
3
3
3
4
3 3
4
3 4
3 4
4 3
3 3
p
s
t
ne t
Cr OH Cr 3OH
Cr 4OH Cr OH
Cr OH Cr 4OH Cr
c Cr OH
K
3OH Cr OH
Cr OH OH Cr O
c Cr OHK
c OH
c OH
6,7 10K 0,
H
c C5
1,26 10
r c O K
c r
H
C
4
R
3
c Cr OHc OH
K
3 5
4
R
5
4
55
5
Početak otapanja: c Cr 10 M Reakcija pomaknuta nastajanju kompleksa;
c Cr OH
10c OH 2 10 M
K 0,5
pOH log c OH log
c Cr
2 10
0 M
4
OH 1
2
4 2
R
3 2
2
4
Prestanak otapanja: c Cr 10 M Reakcija pomaknuta nastajanju kompleksa;
c Cr
,7
OH
0
pH 14 pOH 14 4,70 9,30
c Cr OH 10c
1
OH 2 10K 0 5
M
,
0
2
M
pOH log c OH log 2 10 1,70
pH 14 pOH 14 1,70 12,30
0
0,005
0,01
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
c(M
ez+)/
M Fe
Al
Cr
3+Fe 3Fe OH
3Al OH
4
Al OH3+
Al
3+Cr 3Cr OH
4
Cr OH
HETEROGENE REAKCIJE
HETEROGENE REAKCIJE
11. U 1 L zasićene vodene otopine H2S dodano je 0,01 mol ZnCl2.
Provjerite taloži li cink iz takve otopine i ako taloži da li taloži u
obliku sulfida, hidroksida ili možda njihove smjese!
1
2
25 2
PT
17 3
PT 2
7
K 2
13
K 2
ZnS 8 10 M
Zn OH 3,3 10 M
H S 1 10 M
H S 1,2 10 M
K
K
K
K
ZAPAMTITI:
Pri sobnim uvjetima koncentracija zasićenja H2S u vodi je 0,1 M!
2
2
2
2
2
2
Zn Z
Zasi
nCl 0,01
ćena otopina H S
Određivanje koncentracije Zn iona u otopini:
Jer ZnCl potpuno disocira u vodi!
Određivanje koncen
ima koncentr
tracij
aciju 0,
M
Prvi
e S iona u
s
1
o
M!
t i
!
:
!
opin
c c
1
7
7
K
2
tupanj disocijacije:
0,1 M 10 M 0 M
0,1 M 0,1 M 10 M
H S H + H
S
H
x x x x
K
1
2
2
2 7 8 2
K
4
HS
H S 0,1 0,1
0,1 0,1 M 1 10 M 1,0 10 M
1,0 10 M
x x x
x K
x
HETEROGENE REAKCIJE
2
4 4
HS H +
Drugi stupanj disocijacije:
1,0 10 M 1,0 10 M
S
2
2
4 4 4 4
42
K 4
13
K
2 13
4
0 M
1,0 10 M 1,0 10 M 1,0 10 M 1,0 10 M
1,0 10 MH S
1,0 10 MHS
1,2 10 M
S 1,2 10 M
H 1,0 10 M
x x x
xK
x K
c
c
HETEROGENE REAKCIJE
HETEROGENE REAKCIJE
2+
Rješenje:
Zn ioni u otopini talože kao sulfidi!!!
2 2
2 2 13
PT
15 2 25 21,2 10 M 8 10 M
ZnS Zn S
Zn S 0,01
Ispitivanje
taloženja Z
M 1,2
Taloži ZnS!
10 M ZnS
nS:
Ispiti
!
nje
!
va
c c K
2
2
2
4 10
22 2 10
PT 2
3
2
2 3 1710 M 3,3 10 M
Ne
Zn OH Zn 2OH
H 1,0 10 M OH 1,0 10 M
Zn OH 0,
taložen
01 1,0 10 M Zn OH
ta
ja Zn OH :
c c
c c K
2
loži Zn OH !!!
HETEROGENE REAKCIJE
12. Odredite pH pri kojem počinje taložiti BaCO3 ukoliko je otopina
0,1 M s obzirom na barijeve ione. Koncentracija H2CO3 u otopini
iznosi 4,46∙10-6M!
1
2
9 2
PT 3
7
K 2 3
11
K 2 3
BaCO 8,1 10 M
H CO 4,57 10 M
H CO 5,62 10 M
K
K
K
1 2
2 2
3 3
2 2
pt 3 3
9pt 32
3 2
2
2 3 3
7 11 17 2
K K K
2 2
3 K 2 32
8
K 22 3 3
Ba CO BaCO
K BaCO c Ba c CO
K BaCO 8,1 10c CO
0,1c Ba
H CO 2H CO
K K K 4,57 10 M 5,62 10 M 2,57 10 M
c H c CO K c H COK c H
c H CO c CO
8,1 10 M
K 2 3
2
3
K c H CO c H
c CO
HETEROGENE REAKCIJE
HETEROGENE REAKCIJE
13. Pomiješano je 20 mL 0,3%-tne otopine Na2C2O4 i 50 mL zasićene
otopine CaCO3. Izračunajte da li taloži CaC2O4!
2 4
2 4
3
9
pt 2 4
9
pt 3 pt 3
V NaC O 20mL
w NaC O 0,3% 0,003
V CaCO 50mL
K CaC O 1,3 10
pK CaCO 8,3 K CaCO 5,01 10
uk 2 2 4 3
2 2 42 2 4 2 2 4 3
2 2 4
2 2 4
2 2 4
Riješenje :
V V Na C O V CaCO 20mL 50mL 70mL
3g Na C O g w Na C O 0,003 Na C O 3
1000g otopine dm
g3Na C O
c Na C OM Na C O
3
dm
g2 22,99 2 12,01 4 16
2
3
2
2 2 4 2 2 4 2 2 4 3
mol 2,24 10
dm
mol
mol n Na C O c Na C O V Na C O 2,24 10
dm
3 320 10 dm
4
2 4
2 4 2 2 4
3
p
2 2
s
t
3 3
4,48 10 mol
n C O n Na C O 4,48 10 mol
CaCO zasičena otopina u ravnoteži talog i otopljeni ioni
konc. otopljenih iona računamo preko K
CaCO Ca CO
2 2 2
pt 3 3
9 5 2
pt 3 3
2 2 5
3 3 3
s
K CaCO c Ca c CO s s s
s K CaCO 5,01 10 7,08 10 M c CO
mol n Ca c CO V CaCO 7,08 10
dm
3 350 10 dm 63,54 10 mol
2 2
2 4 2 4
2 2 6 42 42 2
2 4 3 3
uk uk
2 2
2 4 pt 2 4
7 9
2 4
3,24 10
Ca C O CaC O
n
1,3 1
Ca n C O 3
0
Dolazi do taloženja CaC O !!
,54 10 4,48 10c Ca c C O
V V 70 10 70 10
c Ca c C O K CaC O
!
HETEROGENE REAKCIJE
14. Izračunajte pH otopine nastale miješanjem 30 mL 1%-tne NaOH
i 300 mL 0,1 M CH3COOH! Provjerite da li pri izračunatom
pH taloži Hg(OH)2 ukoliko je koncentracija metalnog iona 10-4 M.
3
3
3
5
3
26
pt 2
V NaOH 30 mL
w NaOH 1% 0,01
V CH COOH 300 mL
c CH COOH 0,1 mol/dm
K CH COOH 1,58 10
K Hg OH 3 10
uk 3
3
Riješenje :
V V NaOH V CH COOH 30mL 300mL 330mL
10g Na
a) Računanje pH vrijednost
OH g w NaOH 0,01 NaOH 10
1000g otopine dm
g10NaOH
c NaOH
i oto
M NaO
pine:
H
3
dm
g22,99 16,00 1,01
3
3
mol 0,25
dm
mol
mol n NaOH c NaOH V NaOH 0,25
dm
3 330 10 dm
3
3 3 3
3 3
7,5 10 mol
n CH COOH c CH COOH V CH COOH
mol n CH COOH 0,1
dm
3 3300 10 dm 2
3 2
3 3 2 NaOH CH COOH CH CO
3 10 mol
početno stanje: 7,5 10 mol 3 10
O
mol
Na H O
2 3
2 3 3
310 7,5 10 mol
0 0
konačno stanje: 0 2, 25 10 mol 7,5 10 mol 7,5 10 mol
23 2
3 3 3preostalouk
33 2
3 3 3nastalouk
5
K K
3
3
3
n CH COOH 2,25 10 molc CH COOH 6,82 10 M
V 330 10 dm
n CH COONa 7,5 1
CH COOH / CH COONa Pufer sus
0 molc CH COONa 2,28 10 M
V 330 10 dm
pK
tav
log K CH COOH log 1,58 1
!!
0 4
!
23
K 2
3
pH 4,32 5
,80
c CH COONa 2,28 104,32pH pK log 4,80 log
c CH COOH 6,82 10
c H 10 10 4,79 10 M
2
2
9,68
22 2 4 10
pt
0
2
2
1
24 6
2,09 1
b) Ispitivan
Hg 2OH Hg OH
pH 4,32 pOH 9,68 c OH 10
c Hg c OH 10
0 M
4,372,09 10 K
je taloženja Hg OH pri izračunatom
10 3 10
pH:
2
Hg OH talož i!!!
HETEROGENE REAKCIJE
15. 20 mL 0,01 M (NH4)3PO4 pomiješa se s 40 mL 0,1 M FeCl3.
Izračunajte da li u navedenim uvjetima taloži FePO4 ili Fe(OH)3!
4
1 1
2
4 43
3
4 43
3
3
3
10
K 4 NH
22
pt 3
10
pt 4
3
K 3 4 K
K
V NH PO 20 mL
c NH PO 0,01 mol/dm
V FeCl 40 mL
c FeCl 0,1 mol/dm
K NH 6,31 10 pK 9,20
K Fe OH 1,4 10
K FePO 6,31 10
K H PO 7,5 10 pK 2,12
K
2
3 3
8
3 4 K
13
K 3 4 K
H PO 6,2 10 pK 7,21
K H PO 4,8 10 pK 12,32
4 4 4 4 4 43 3 3
3 3 3 4
4 43
3 3 3
3 3 3 3
3
uk 4 4 33
3 33
3 3
uk
n NH PO c NH PO V NH PO
n NH PO 0,01 mol/dm 20 10 dm 2 10 mol
n FeCl c FeCl V FeCl
n FeCl 0,1 mol/dm 40 10 dm 4 10 mol
V V NH PO V FeCl 20mL 40mL 60mL
n Fe 4 10 molc Fe 0,06
V 60 10 dm
34
3
3 2
4 4 2 4 4
KNH
Amfol
7mol / dm
NH PO H O NH OH HPO
1 1pH pK pK
i
9,20 12,32 10,76
t
2
!
2
!!
3,24 4
3 443 3
4 3 3početnauk
Kako je pH 10,76 što j
pH 10,76 pOH 3,24
OH 10 M 5,75 10 M
e jako lužnato područje, mož
PO 2 10 molPO 3,33 10
emo pretpostaviti da
je koncentracija H ion
M60 10
a pre
m
m
a
d
c
nc
V
3
4
3 3
4 4početna u ravnoteži
la da bi imala osjetni utjecaj na koncentraciju
PO iona.
PO POc c
3
3
33 3 4 22
3
3 3
4
12
pt 3
4
3 3
4
Fe 3OH Fe OH
c Fe c OH 0,067 4,47 10 1,4 10
Fe OH taloži!!!
Fe PO FePO
c Fe c PO 0,067 3,3
5,97 10 K Fe OH
4
pt
3 10
4
4
3 10 6,31 10
Taloži FePO !!
2,23 10 K O
!
F P
e
HETEROGENE REAKCIJE
16. Izračunajte u kojem omjeru trebaju biti NH4Cl i NH4OH da bismo
dobili optimalne uvijete za taloženje i odvajanje Fe(OH)3 od
Fe(OH)2 ukoliko su koncentracije iona željeza 0,01 mol/dm3!
4
2 3
3 3
10
K 4 NH
15
pt 2
38
pt 3
c Fe 0,01 mol/dm
c Fe 0,01 mol/dm
K NH 6,31 10 pK 9,20
K Fe OH 1,0 10
K Fe OH 3,2 10
2 2
2
2
2 2
2
pt 2
15pt 2 7
2
2
K Fe OH c Fe c OH
K Fe OH 1,0 10c OH 3,16 10 M
0,01c F
c Fe =10 M koncentracija početka taloženja Fe OH
pH 7,50 pH
e
pOH log c OH log 3
poče
Fe 2OH
,16 10 6,50
Fe H
tka
O
15pt 2 5
52
2
2
2 5
2
2
K Fe OH 1,0 10c OH 1 10 M
10c Fe
p
taloženja Fe OH
c Fe =10 M koncentracija prestanka taloženja Fe OH
pH 9,00 pH prestanka taloženja Fe O
OH log c OH log 3,16 10 5,00
H
3 3
pt 3
38pt 3 12
3 2
3
3
333
1
3
2
K Fe OH c Fe c OH
K Fe OH 3,2 10c OH 1,47 10 M
0
c Fe =10 M koncentracija početka taloženja Fe OH
pH 2,17 pH
,01c Fe
pOH log c OH log 1,47 10 11,8
Fe 3OH Fe OH
3
po
38pt 3 1133
53
1
3
3
1
5
3
K Fe OH 3,
četka
2 10c OH 1,47 10
taloženja Fe OH
c Fe =10 M koncentracija prestanka taloženja Fe OH
pH 3,17 pH prestanka
M10c Fe
pOH log c OH log 1,47 1
tal
0 10,8
ž
3
o
3
enja Fe OH
4
4
NH4
4
K NH4
4
NH4
pH pK4 pH
4 4
9,20
4
c baze c NH OHpH pK log pK log
c kiseline c NH Cl
c NH OHlo
Optimalni pH je u intervalu između 3,17 i 7,50!!!
NH OH / N
g pH pKc NH Cl
c NH OH10 10
c NH Cl
H Cl Pufer sus
Za pH 3,17 imamo:
tav!!!
4 6,03
4
4 43,17 9,20 6,03 7,50 9,20 1,70
4 4
Za pH 7,50 imamo:
c NH OH c NH OH10 10
c NH OHOmjer treba biti u intervalu od 10
c N
10 10c NH Cl c NH Cl
H Cl
1,70do 10 !!!