View
13
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
1
สมดลไอออนIonic Equilibrium
1
โครงการจดตงภาควชาเคม
คณะศลปศาสตรและวทยาศาสตร
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร กาแพงแสน
014031152561 เนอหา
2
1. สมดลของกรดออนและเบสออน2. ปฏกรยาไฮโดรลซสและบฟเฟอร3. การไทเทรต4. สมดลของสารทละลายนาไดนอย5. สมดลของไอออนเชงซอน
3
กรดออน คอ กรดทแตกตวให H+ (H3O+) นอย เกดในปฏกรยาผนกลบไดเมอกรด HA ทาปฏกรยากบนา จะแตกตว ดงสมการ
HA(aq) + H2O(l) H O+ (aq) + A-(aq)
ความแรงของกรดออนขนกบความสามารถในการแตกตว พจารณาจาก 1. คาคงทการแตกตวของกรด 2. รอยละการแตกตว
4
คาคงทการแตกตวของกรด (Ka)ถาสมการการแตกตวของกรด คอ
HA(aq) + H2O(l) H O+ (aq) + A-(aq)
คาคงทสมดล หาไดจาก K = [H3O+] [A-][HA] [H2O]
นาบรสทธมความเขมขนสงมากกวาความเขมขนของไอออนทแตกตว จงถอวา [H2O] คงท
K [H2O] = [H3O+] [A-][HA]
Ka = [H3O+] [A-][HA]
Ka = คาคงทสมดลการแตกตวของกรดหรอคาคงทการแตกตวของกรด
55
การแตกตวของกรดออน
กรดโมโนโปรตก คอ กรด 1 โมเลกลแตกตวให H+ 1 ตว เชน CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
สารละลายกรดอะซตก (CH3COOH) 0.10 M แตกตวให [H3O+] = 1.34x10-3 M จงคานวณคา Ka
Ka = (1.34x10-3 M) (1.34x10-3 M) = 1.80x10-5
(0.1 M)6
ตวอยาง สารละลายกรดไฮโปคลอรส (HOCl) 0.10 M แตกตวให [H3O+] = 5.4x10-5 M จงคานวณคา Ka
HOCl + H2O H3O+ + OCl-
เรมตน 0.10 M 0 0เปลยนแปลง -5.4x10-5 M 5.4x10-5 M 5.4x10-5 Mสมดล 0.10 - 5.4x10-5 M 5.4x10-5 M 5.4x10-5 M
Ka = [5.4x10-5 M] [5.4x10-5 M] = 29.16x10-10 M2 = 2.92x10-8
[0.10-5.4x10-5 M] 0.10 M
2
7
กรดโพลโปรตก(กรดหลายโปรตอน) 1 โมเลกลแตกตวให H+
มากกวา 1 ตว กรดสองโปรตอน เชน H2CO3, H2S กรดออกซาลก (H2C2O4) กรดสามโปรตอน เชน กรดฟอสโฟรก (H3PO4) กรดซทรก (H3C6H5O7) เปนตน H3PO4 + H2O H3O++ H2PO4
- Ka1 = 7.5x10-3
H2PO4- + H2O H3O++ HPO4
2- Ka2 = 6.2x10-8
HPO42- + H2O H3O++ PO4
3- Ka3 = 4.2x10-13
H3PO4 + 3H2O 3H3O++ PO43-
กรดหลายโปรตอนมความสามารถในการใหโปรตอนตวท 1 มากกวาตวท 2 และท 3 เสมอ เพราะเมอกรดแตกตวใหโปรตอนตวแรกและไอออนลบ จะเกดแรงดงดดทางไฟฟาสถตระหวางโปรตอนและไอออนลบ จงทาใหโปรตอนตวถดมาหลดออกยากขน
8
การคานวณหาความเขมขน [H3O+] ของกรดหลายโปรตอนจะซบซอนมากกวากรดหนงโปรตอน เพราะตองคด H3O+ จากการแตกตวของกรดทกขนตอน แตถาหากวา Ka1 >> Ka2 >> Ka3 >> … H3O+ ทเกดขนจากการแตกตวขนแรก จะทาใหการแตกตวขนท 2 และ 3 ...นอยมาก จนอาจสมมตไดวา H3O+ เกดจากการแตกตวขนแรก เทานน เชน
กรดฟอสโฟรก (H3PO4) ม Ka เทากบ 7.5x10-3
กรดซลฟรก (H2SO4) ม Ka1 =1x103, Ka2 = 1.2x10-2 จงถอวา กรดซลฟรกเปนกรดแก
9
จงหา [H3O+] ในสารละลาย CH3COOH เขมขน 1.00 mol dm-3 ท25 C เมอ Ka = 1.8x10-5
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
เรมตน 1.00 M 0 0 ทสมดล (1.00- x M) x M x M
การคานวณหา [H3O+] ในสารละลายกรดออน
10
หากกรดออนมการแตกตวนอยกวา 5% เมอเทยบกบความเขมขนเรมตน หรอ
[CH3COOH] > 1000 Ka
จงประมาณการแตกตวของ CH3COOH วานอยมากเมอเทยบกบความเขมขนเรมตน ดงนนจงตด x ออกจาก 1.0-x ได
CH3COOH + H2O H3O++ CH3COO-
เรมตน 1.0 M 0 0 เปลยน -x M x M x M ทสมดล (1.0 - x M) x M x M
11
เมอ [CH3COOH] >> Ka พบวา [H3O+] จากการประมาณโดยตดความเขมขนทแตกตวออกจากความเขมขนเรมตน จะใกลเคยงกบความเขมขนทไมตด x ออก แตถาหากอตราสวน
[HA] นอยกวาหรอเทากบ 1000 ตองคานวณแบบKa
12
สารละลายกรด HCN 0.2 M และ Ka = 8.16x10-5 จงหา [H3O+]
HCN + H2O H3O+ + CN-
เรมตน 0.2 M 0 0
เปลยน -x x x
ทสมดล 0.2-x x x
[HCN] = 0.2 M = 2450 > 1000Ka 8.16x10-5
จงประมาณ 0.2-x = 0.2 M ได
3
13
เบสออน คอ เบสทแตกตวให OH- นอย เกดในปฏกรยาผนกลบไดเมอเบสออน B ทาปฏกรยากบนา จะแตกตว ดงสมการ
B(aq) + H2O(l) BH+ (aq) + OH-(aq)
ความแรงของเบสออนขนกบความสามารถในการแตกตว พจารณาจาก 1. คาคงทการแตกตวของเบส 2. รอยละการแตกตว
14
คาคงทการแตกตวของเบสออน (Kb)ถาสมการการแตกตวของเบส คอ
B(aq) + H2O(l) BH+ (aq) + OH-(aq)
เชน NH3 + H2O NH4++ OH-
Kb = 1.8x10-5
15
ตวอยาง a solution of the weak base trimethylamine, (CH3)3N, in water reacts according to the equation:
Kb = 6.3x10-5 ท 25C
(CH3)3N(aq) + H2O(l) (CH3)3NH+(aq) + OH-(aq)
ตวอยาง สารละลาย trimethylamine 0.25 M ม [H3O+] และ pH เทาไร(CH3)3N(aq) + H2O(l) (CH3)3NH+(aq) + OH-(aq)
เรมตน 0.25 0 0เปลยน -x x xสมดล 0.25-x x x
16
1717
รอยละการแตกตวของกรดออน-เบสออน กรดออน HA + H2O H3O++ A-
เบสออน B + H2O BH++ OH-
= ระดบขนการแตกตว
18
ตวอยาง สารละลายกรด HCN 0.02 M แตกตวให [H3O+] 1.2x10-5 M จงหารอยละการแตกตว HCN
HCN + H2O H3O++ CN-
รอยละการแตกตว HCN = 0.06%
4
19
NH3 + H2O NH4++ OH-
ตวอยาง การคานวณรอยละการแตกตวของเบสออนแอมโมเนย 0.2 M ทสมดล แตกตวให OH- 0.0019 M
รอยละการแตกตวของเบส NH3 = 0.95%
20
กรดอะซตก 0.5 M Ka = 1.8x10-5 จงหา [H3O+] และรอยละการแตกตวของกรดน
CH3COOH + H2O H3O++ CH3COO-
เรมตน 0.5 M 0 0
เปลยน -x x x
สมดล 0.5-x x x
ตวอยาง การคานวณรอยละการแตกตวของกรดออนและเบสออน
21
รอยละการแตกตวของกรดอะซตก = 0.6%
pH ของสารละลายกรดออน
22
การคานวณ pH ของกรดออน ใหหา [H3O+] กอน แลวคอยหา pH จาก pH = - log [H3O+]เชน CH3COOH 0.10 M pH = ? Ka = 1.8x10-5
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO
เรมตน [CH3COOH] 0 0ทาปฏกรยา -x x xสมดล [CH3COOH]-x x x
23
[HA] = 0.10 = 5.6x103 > 1000Ka 1.8x10-5
pH = - log [H3O+] = - log (1.34x10 3)= 3.0 – log 0.13 = 3.0 - 0.13 = 2.87
24
pH ของสารละลายเบสออนใหหา [OH-] ตามดวยหา [H3O+] กอน จงหา pH = -log [H3O+] เชน NH3 0.1 M pH = ?
NH3 + H2O NH4+ + OH-
เรมตน [NH3] 0 0ทาปฏกรยา -x x xสมดล (0.1-x) x x
[B]/Kb = 0.1/10-5
= 10000 > 1000
5
25
[H3O+] [OH ] = Kw = 1.0x10 14
[H3O+] = 1.0x10 14
1.34x10 3
[H3O+] = 7.46x10 12
-log [H3O+] = – log (7.46x10 12)= 12 – log (7.46)= 12 – 0.87
pH = 11.13
26
pOH = - log [OH- ] = - log (1.34x10 3)= 2.87
pH = 14.0 – pOH = 14.0 – 2.87 = 11.13
หรอหา [OH- ] แลวหา pOH จงคอยคานวณหา pH = 14.0 - pOH
27
1. จงหา pH ของสารละลาย 0.2 M CH3COOH Ka=1.8x10-5
2. จงหา pH ของสารละลาย 0.5 M NH3 Kb=1.8x10-5
3. จงหา pH ของสารละลาย 0.1 M กรดฟอรมก (HCOOH) Ka=1.8x10-4
4. จงหา pH ของสารละลาย 0.4 M piperidine (C5H11N) Kb=1.3x10-3
5. จงหา [H3O+], C6H5COO-, C6H5COOH และ pH ของสารละลาย0.5 M C6H5COOH เมอ Ka= 6.5x10-5
แบบฝกหด
28
สมบตความเปนกรด-เบสของเกลอกรดทาปฏกรยากบเบสใหเกลอทเปนสารประกอบไอออนก - เกลอละลายนาแตกตวอยางสมบรณใหไอออนบวก และไอออนลบ - ไอออนบวกและไอออนลบสวนใหญทาปฏกรยากบนาให H3O+
และ OH- จงมผลตอ pH ของสารละลายปฏกรยาไฮโดรลซส คอ ปฏกรยาทไอออนของเกลอทาปฏกรยากบนา - ไอออนลบ ทมาจากกรดแกหนงโปรตอน จะเปนเบสออนมาก จงไมเกดไฮโดรลซส- ไอออนลบ จากกรดหลายโปรตอน จะตองคด Ka และ Kb ของไอออนนนกอน มผลตอ pH- ไอออนลบจากกรดออน เกดไฮโดรลซส
- ไอออนบวก ของหม IA (ทกตว) IIA (บางชนด Ca 2+, Sr2+, Ba2+ ) ไมมสมบตกรดเบส และไมไฮโดรลซส- ไอออนบวกของเบสออน เชน NH4
+ เปนคกรดของเบสออน NH3เกดไฮโดรลซส มผลตอ pH
เชน NH4Cl, CH3COOH
การแยกสลายดวยนา (Hydrolysis) ไอออนของเกลอทาปฏกรยากบนา ไดสารละลายทมความเปน กรด, เบส หรอ กลาง
เกลอทเกด Hydrolysis ได คอ- เกลอทเกดจากกรดออน – เบสแก (เชน CH3COONa)
- เกลอทเกดจากกรดแก – เบสออน (เชน NH4Cl)
- เกลอทเกดจากกรดออน – เบสออน (เชนCH3COONH4)
29
- เกลอทเกดจากกรดแก-เบสแกไดสารละลายทเปนกลาง จงไมเกด hydrolysis
30
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
ไฮโดรลซสของเกลอของกรดออน–เบสแกไดสารละลายทเปนเบส เชน CH3COONa, KCN, NaF
CH3COONa Na+ + CH3COO-
hydrolysis
การแยกสลายดวยนา(Hydrolysis)
ใน สลล.ปรมาณ OH- H+ สลล.เปนเบส
ไอออนลบ
6
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
Kh = คาคงทไฮโดรไลซส
Kh =[CH3COOH] [OH-]
[CH3COO- ]
คณดวย [H3O+] ทงเศษ และ สวน
Kh =[CH3COOH] [OH-] [H3O+]
[CH3COO - ] [H3O+]
Kh =Kw
Ka 31
รอยละการไฮโดรลซส (% hydrolysis)
CH3COONa Na+ + CH3COO-
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
% hydrolysis = [OH-] x 100[CH3COO-]
32
33
จงหา pH และรอยละการไฮโดรลซสของสารละลาย CH3COONa 1.0 M
CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq)
Kh = Kw = 1.0x10-14 = 5.6x10-10
Ka 1.8x10-5
สมดล 1.0-x x x
Kh = [CH3COOH] [OH-] = 5.6x10-10
[CH3COO-]Kh = x2 = 5.6x10-10
(1.0-x)x = [OH-] = 2.37x10-5
pOH = -log (2.37x10-5) = 4.63pH = 14.0-4.63 = 9.37
Ka (CH3COOH)= 1.8x10-5
34
% hydrolysis = [OH- ] x 100[CH3COO- ]
= 2.37x10-5 x1001.0
= 2.37x10-3
35
ไฮโดรลซสของเกลอของกรดแก-เบสออน
ไดสารละลายทเปนกรดNH4Cl NH4
+ + Cl-
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
Kh =[NH3] [H3O+]
[NH4+ ]
Kh =Kw
Kb3636
จงหา pH และ รอยละการไฮโดรลซสของสารละลาย 0.1 M NH4Cl
Kh = Kw = 1.0x10-14 = 5.6x10-10
Kb 1.8x10-5
สมดล 0.1-x x x
Kh = [NH3] [H3O+] = 5.6x10-10
[NH4+]
Kh = x2 = 5.6x10-10
(0.1-x)x = [H3O+] = 7.48x10-6
pH = - log (7.48x10-6) = 5.13
NH4Cl NH4+ + Cl-
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
Kb (NH3) = 1.8x10-5
7
37
% hydrolysis = [H3O+] x 100[NH4
+-]= 7.48x10-6 x100
0.1= 7.48x10-3
ไฮโดรลซสของเกลอของกรดออน-เบสออน
38
- ตองดความสามารถในการแตกตวของแตละไอออน จงจะบอกไดวาสารละลายทไดเปนกรดหรอเบส เชน - CH3COONH4 Kh (NH4
+) = 5.6x10-10
Kh (CH3COO-) = 5.6x10-10 จงเปนกลาง- (NH4)2CO3
Kh(NH4+) = Kw = 1.0x10-14 = 5.6x10-10
Kb(NH3) 1.8x10-5
Kh(CO32-) = Kw = 1.0x10-14 = 1.8x10-4
Ka(HCO3-) 5.6x10-11
Kh(NH4+) นอยกวา Kh(CO3
2-) สารละลายทไดจงเปนเบส
39
ผลของไอออนรวม Common Ion EffectCommon ion ไอออนทเกดจากแตกตวของตวถกละลายมากกวาหนงชนด เชน สารละลาย CH3COOH 1.0 M ม pH = 2.37, CH3COONa 1.0 M ม pH = 9.37 สารละลายผสมของ CH3COOH และ CH3COONa = 1.0 M จะมผลตอ pH อยางไร
CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O++(aq) + CH3COO-(aq)
CH3COONa(aq) Na+ (aq) + CH3COO-(aq)ม CH3COO- เปนไอออนรวม Le Chatelier ทานายวา CH3COO-
รบกวนสมดล ทาใหการแตกตวของกรดเลอนไปทางซายสารละลายผสมของ CH3COOH + CH3COONa จะเปนกรดนอยกวาสารละลาย CH3COOH
40
CH3COO- เปนไอออนลบจากกรดออน จงทาหนาทเปนเบสเกดไฮโดรลซสกบนาได
CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq)
CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+ (aq) + CH3COO-(aq)
แต Ka(CH3COOH) = 1.8x10-5 >> Kh(CH3COONa) = 5.6x10-10
จงไมตองคดถงการไฮโดรลซสของเกลอได ดงนนความเขมขนเกลอ CH3COONa จะใชความเขมเรมตนได
เรม (M) 1.0 x 1.0สมดล 1.0-x x 1.0+x
[CH3COOH] = 1.0 = 5.6x104 >> 1000 จงประมาณ 1.0-x = 1.0 ไดKa 1.8x10-5
[CH3COONa] = 1.0 >> 1000 จงประมาณ 1.0+x = 1.0 ไดKh 5.6x10-10
41
pH ของสารละลายผสมกรดออนกบเกลอของกรดออน > pH ของกรดออน
สารละลายบฟเฟอร (Buffer solution)
สารละลายท pH ไมเปลยนแปลงหรอเปลยนแปลงเลกนอยเมอเตมกรดแก หรอเบสแกลงไปเลกนอย หรอเมอเจอจางดวยนากลน สารละลายบฟเฟอรเตรยมไดจาก
1. กรดออน+เกลอของกรดออนนน เชนCH3COOH + CH3COONa, H3PO4 + NaH2PO4
2. เบสออน+เกลอของเบสออนนน เชนNH3 + NH4Cl
42
8
กรดออน (HA) + เกลอของกรดออน (NaA)
HA + H2O H3O++ A-
ทสภาวะสมดลKa =
[H3O+] [A- ]
[HA]
[H3O+] = Ka[HA] [A- ]
NaA Na++ A-
H3O+ A-
Na+HA A-
สารละลายบฟเฟอรกรด
43
A- + H2O HA + OH-
-log [H3O+] = -log Ka[HA] [A- ]
= -log Ka - log [HA] [A- ]
[A-][HA]
pH = pKa + logหรอ
[HA] [A- ]
pH = pKa - logเกลอ
กรด
44Henderson-Hasselbalch equation
45
สารละลายบฟเฟอรกรด
เมอเตมกรดแก H+ : H+ + A- HAเมอเตมเบสแก OH- : OH- + HA H2O + A-
อตราสวนของ [HA]/[A-] จะเปลยนเพยงเลกนอย ทาให pH เปลยนแปลงเลกนอย
[HA] [A- ]
pH = pKa - log(เกลอ)
(กรด) เบสออน (B) + เกลอของเบสออน (BH+)
B + H2O BH++ OH-
[OH- ] = Kb
[B] [BH+]
[B] [BH+] pOH = pKb - log (เกลอ)
(เบส)
สารละลายบฟเฟอรเบส
[BH+] [OH- ]Kb =[B]
46
ตวอยาง จงคานวณ pH ของบฟเฟอร 0.4 M CH3COOH+ 0.4 M CH3COONa (Ka =1.8x10-5)วธทา [CH3COOH]
[CH3COO- ] pH = pKa - log
(0.4) (0.4)
= - logKa - log
= - log (1.8x10-5)= - log 1.8 - log10-5
= -0.255 + 5 = 4.74547 48
0.1 M NH3 400 cm3 มจานวนโมล = 0.1x400 mol1000
ปรมาตรรวม = 400+400 = 800 cm3
[NH3] = 0.1x400 1000 1000 800x
[NH4NO3] = 0.2x400 1000 1000 800x
= 0.05 M
= 0.1 M
ตวอยาง จงคานวณ pH ของบฟเฟอรระหวาง 0.1 M NH3
400 cm3 และ 0.2 M NH4NO3 400 cm3 (Kb=1.8x10-5)
0.2 M NH4NO3 400 cm3 มจานวนโมล = 0.2x400 mol1000
9
49
[NH3] [NH4NO3 ]
pOH = pKb - log
= 4.745 + 0.301 = 5.046
= 8.945
pH = 14 - pOH= 14.00 - 5.046
= - log (1.8x10-5) – log (0.05/0.1) pH ไมเปลยนแปลงหรอเปลยนเลกนอย
สารละลายบฟเฟอร 1 ลตร ม CH3COOH 0.1 mol และ CH3COONa 0 .1 mol
pH = pKa – log [CH3COOH][CH3COONa]
pH = 4.745 – log (0.1/0.1)pH = 4.745
50
การทดสอบความเปนบฟเฟอรการเตมกรดแกในบฟเฟอร
51
วธคด HCl 1.0 M 1 cm3 มจานวนโมล = 0.001 mol
CH3COOH + H2O H3O++ CH3COO-
H+ + CH3COO- CH3COOH0.001mol ลด 0.001mol เพม 0.001mol
HCl H++ Cl-
ถาเตม HCl 1.0 M ปรมาตร 1 cm3 จะทาใหสารละลายม pH เทาไร
52
จาก[CH3COOH] [CH3COO- ]
pH = pKa - log
= 4.745 - log (0.101) (0.099)
= 4.745 - 0.009 = 4.736
52
หลงเตม HCl แลวตองคดความเขมขนใหม[CH3COOH] = (0.1 + 0.001) mol/ 1001mL = 0.101 M
[CH3COO-] = (0.1 - 0.001) mol/ 1001mL = 0.099 M
(pH ใกลเคยงเดม)
53
ถาเตม NaOH 1.0 M ปรมาตร 1 cm3 จะทาใหสารละลายม pH เทาไร
0.001 mol
CH3COOH + H2O H3O++ CH3COO-
เมอเตม NaOH แลวความเขมขนของสารเปลยนไป
NaOH Na++ OH-
53
จานวนโมลของ NaOH ทเตม =
OH- + CH3COOH CH3COO- + H+
การเตมเบสแกในบฟเฟอร
54
[CH3COOH] = (0.1 - 0.001) mol/ 1001mL = 0.099 M
[CH3COO-] = (0.1 + 0.001) mol/ 1001mL = 0.101 M
OH- + CH3COOH CH3COO - + H2O0.001mol ลด 0.001mol เพม 0.001mol
(0.099) (0.101)
pH = pKa - log
= 4.749 (pH ใกลเคยงเดม)
10
การเตมนาในสารละลายบฟเฟอร
CH3COOH + H2O H3O++ CH3COO-
H2O H++ OH-เตมนา
CH3COO- + H+ CH3COOH
CH3COOH + OH- H2O + CH3COO-
ความเขมขนของไอออนตางๆ คงเดม pH จงคงท
55
การเตรยมสารละลายบฟเฟอร เลอกกรด หรอเบสทม pKa หรอ pKb ใกลเคยงกบpH หรอ pOH ทตองการ หรออยใน ชวง pKa 1 หรอpKb 1 เชน
[กรด] [เกลอ]
หรอ[เบส] [เกลอ]
1 10
10 1
-
56
[HA][A-]
pH = pKa - log
ถาตองการเตรยมบฟเฟอรจากกรดออนโดยใหสารละลายม[H3O+] = 1.2 x 10-4 Mทานจะเลอกกรดชนดใด ตอไปน
HNO2, Ka = 4.6x10-4
H3PO4, Ka = 7.5x10-3
HSO4-, Ka = 1.2x10-2
กรดทเลอกใชคอ.........................
ตวอยางการเตรยมสารละลายบฟเฟอร
57
?
HNO2 + H2O H3O+ + NO2-
[H3O+] = Ka[HNO2] [NO2
-] [HNO2] [NO2
-] [H3O+] Ka
=1
3.83(1.2x10-4) (4.6x10-4)= =
ตองใช HNO2 1 mol ผสมกบเกลอ NO2- 3.83 mol ใน
สารละลายปรมาตร 1 L58
จากคา Ka เลอกใช HNO2 และการปรบอตราสวนระหวางกรดและเกลอ ดงน
59
ภายในเซลลสตวเลยงลกดวยนม มระบบบฟเฟอรของ H2PO4- และ
HPO42- ซงอยในสมดล ท pH = 6.9-7.4 จงหาอตราสวนของ H2PO4
-
และ HPO42- เพอเตรยมบฟเฟอร pH 7.0 (Ka2 = 6.2x10-8)
[H2PO4-]
[HPO42- ]
pH = pKa - log
[H2PO4-]
[HPO42- ]
7.0 = pKa - log
= - log(6.2x10-8 [H2PO4-]
[HPO42- ]
)- log7.0
H2PO4-(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HPO4
2-(aq)
= (8.0-0.79) [[H2PO4-]
[HPO42- ]
- log7.0
= 7.21 – 7.0 = 0.21[H2PO4
-] [HPO4
2- ] log
= antilog (0.21) = 1.62[H2PO4-]
[HPO42- ]
60
เตรยมโดยใช ความเขมขนของ H2PO4- เปน 1.62 เทาของความ
เขมขน HPO42-
11
อนดเคเตอร (Indicator)
อนดเคเตอรเปนสารอนทรยทมโครงสรางซบซอนและเปลยนสได เมอ pH ของสารละลายเปลยน
HIn H+ + In -
แดง นาเงน
KIn =[H+] [In- ]
[HIn] [HIn] [In- ]
pH = pKIn- log61 62
สของสารละลายขนกบ [HIn] / [In-]
[HIn] [In-]
10
[HIn] [In-]
0.1
สารละลายส HIn
สารละลายส In-
การเปลยนสของอนดเคเตอร
สารละลาย H+ มาก HIn H+ + In-
สารละลาย OH- มาก OH- + H+ H2OHIn H+ + In-
ตวอยางอนดเคเตอร
Indicator pH สทเปลยนThymol blue 1.2-2.8 แดง-เหลองBromphenol blue 3.0-4.6 เหลอง-นาเงนCongo red 3.0-5.0 นาเงน-แดงMethyl orange 3.1-4.4 แดง-เหลองBromocresol green 3.8-5.4 เหลอง-นาเงน
63
Indicator pH สทเปลยนMethyl red 4.2-6.3 แดง-เหลองAzolitmin (litmus) 5.0-8.0 แดง-นาเงนBromocresol purple 5.2-6.8 เหลอง-มวงBromthymol blue 6.0-7.6 เหลอง-นาเงนPhenol red 6.8-8.4 เหลอง - แดงPhenolphthalein 8.3-10.0 ไมมส - ชมพ
64
ตวอยางอนดเคเตอร
- เปนการวเคราะหหาปรมาณสารหรอความเขมขนของสารละลาย
- โดยการนาสารละลายทตองการวเคราะห มาทาปฏกรยากบสารททราบความเขมขนทแนนอน
สารททราบความเขมขนทแนนอน เรยกวาสารละลายมาตรฐาน (Standard solution)
65
การไทเทรต (Titrametric analysis) การไทเทรตระหวางกรด-เบส
เมอกรด-เบสทาปฏกรยาสมมลกนพอด เรยกวาปฏกรยาสะเทนระหวางกรด-เบส
จดทสาร 2 ชนดทาปฏกรยากนพอด : จดสมมล
จดทสารละลายเปลยนส (เกดจาก indicator) : จดยต
หา pH ของสารละลายระหวางการไทเทรตจาก- วดดวย pH meter- จาก Titration curve ระหวาง pH กบ ปรมาตร- คานวณหา [H3O+] และ pH
66
12
67
เตมเบสลงในสารละลายกรด
เตมกรดลงในสารละลายเบส
Titration curve of acid-base กราฟไทเทรตระหวางกรด-เบส
68
กรดแก-เบสแก จดสมมล pH 7HCl + NaOH จดสมมล pH = 7 (Bromthymol Blue)
กรดออน-เบสแก จดสมมล pH > 7
CH3COOH + NaOH จดสมมล pH 9 (Phenolphthalein) กรดแก-เบสออน จดสมมล pH < 7
NH3 + HCl จดสมมล pH 5 (Methyl red) กรดออน-เบสออน ไมมสวนทเปนเสนตรง ไมเหนการเปลยนแปลง pH อยางรวดเรวเมอเขาใกลจดสมมล
การไทเทรตระหวางกรดแก-เบสแก
(1.0M HCl 25 mL+ 1.0 M NaOH) จดสมมล pH =7pH range 5-9
• Phenol red6.8-8.4
(yellow- red)
• Bromthylmolblue 6.0-7.6(yellow – blue)
การไทเทรตระหวางกรดออน-เบสแก
70
0.1 M CH3COOH 25 mL + 0.1 M NaOH จดสมมลpH 9
pH range 8-10Phenolphthalein8.3-10.0(no color – pink)
1.0 M NH3 40 mL + 1.0 M HCl จดสมมล pH 5pH range 4-7• Methyl red4.2-6.3 red-yellow
71
การไทเทรตระหวางกรดแก-เบสออน
• Bromocresolgreen 3.8-5.4yellow-blue
กรดแตกตวไดมากกวา 1 ครง เชน H2A + NaOH
จดสมมลท 1 pH = 6.0
จดสมมลท 2 pH = 11.9
การไทเทรตกรดโพลโปรตก-เบสแก
72
13
การคานวณ pH ในการไทเทรต
ตวอยาง จงคานวณ pH ของสารละลาย เมอหยด0.10 M NaOH 49 cm3 ลงใน 0.1 M HCl 50 cm3
วธทา HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq)+ H2O(l)
0.1 M NaOH 49 cm3 ม OH- = 0.1x49 = 0.0049 mol1000
0.1 M HCl 50 cm3 ม H+ = 0.1x50 = 0.005 mol1000
สมการสทธ H+(aq) + OH-(aq) H2O(l)
73 74
เหลอ H+ ทไมไดทาปฏกรยา = 0.005-0.0049 = 0.0001 mol
ปรมาตรรวมของสลล. = 49+50 = 99 cm3
[H+] ทมในสลล. = 0.0001x1000 = 0.001 mol dm-3
99pH = -log [H+]
= -log 0.001 = -log (1x10-3) pH = 3
75
แบบฝกหด1. จงคานวณ pH ของสารละลาย เมอไทเทรต 0.1 M HCl 25.0
cm3 ดวย 0.10 M NaOH 25.2 cm3
2. จงคานวณ pH ของสารละลาย เมอไทเทรต 0.1 M H2SO4 25.0 cm3 ดวย 0.10 M NaOH 25.2 cm3
3. จงคานวณ pH ของสารละลาย เมอไทเทรต 0.1 M CH3COOH 10.0 cm3 ดวย 0.10 M NaOH 10.0 cm3
76
สมดลการละลาย
- เกลอ(สารประกอบไอออนก) ละลายนาจะแตกตวให ไอออนบวกและไอออนลบ- ความเขมขนของไอออนบวกและไอออนลบมากขน ไอออนทงสองจะรวมตวกนเกดปฏกรยายอนกลบเปนตะกอน- เมออตราการละลาย = อตราการตกตะกอน จะอยในภาวะสมดล
PbCl2(s) Pb2+ (aq) + 2Cl-(aq)- สารละลายมสมดลระหวางเกลอและไอออน เรยกวา สารละลายอมตว (saturated solution)- ปรมาณเกลอทเตมลงในตวทาละลายปรมาตรหนง (100 mL) เพอใหเกดสารละลายอมตว เรยกวา สภาพละลายได (solubility)
77
ตวอยางเกลอทละลายนาไดนอย และเกลอทไมละลายนา
1. เกลอคลอไรด โบรไมด และไอโอไดดของ Pb2+, Hg22+,
Ag+ เชน PbCl2, Hg2Cl2, PbBr, AgCl, AgBr, AgI2. เกลอซลเฟต เชน BaSO4, SrSO4, PbSO4, Ag2SO4
3. เกลอซลไฟด เชน CuS, NiS, CoS, Fe2S3
4. เกลอไฮดรอกไซด เชน Fe(OH)3, Cu(OH)25. เกลอคารบอเนต เชน BaCO3, CaCO3
6. เกลอโครเมต เชน PbCrO4, BaCrO4
สมดลของสารทละลายนาไดนอย
78
Salts: ionic compounds composed of positively charged cations and negatively charged anions, with neutral net charge.
เมอเกลอละลายนาจะแตกตวเปนไอออนAB2(s) A2+(aq) + 2B-(aq)
ทสมดล ปรมาณเกลอ (S) และความเขมขนของไอออนในสารละลายจะคงท
ทสมดล
Ksp = solubility product constant คาคงทผลคณการละลายได
Kc =[A2+] [B- ]2
[AB2]
Ksp = [A2+] [B- ]2
14
สมดลของเกลอทละลายนาไดนอยเกลอทม Ksp ตา จะละลายนาไดนอย เชน AgCl, BaSO4, Ag2SO4
AgCl ละลายในนาAgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
K =[Ag+] [Cl- ]
[AgCl(s)]
ทสมดล Ksp = [Ag+][Cl- ]
[Ag+] [Cl- ] : ผลคณไอออน (ion product)
79 80
สารละลายอมตวของ CaCO3 ทอณหภม 25 C พบวามความเขมขนของ Ca2+ = 5.3x10-5 M จงหา Ksp
สมดลการละลายคอCaCO3(s) Ca2+ (aq) + CO3
2-(aq)Ksp = [Ca2+] [CO3
2-]จากปฏกรยา เกด Ca2+ 1 mol จะเกด CO3
2- 1 mol[Ca2+ ] = 5.3x10-5 M[CO3
2-] = 5.3x10-5 M Ksp = (5.3x10-5 M)(5.3x10-5 M)
= 2.8x10-9
81
ทอณหภม 25 C สารละลายอมตวของ Hg2Cl2 ประกอบดวย[Hg2
2+ ] = 6.5x10-7 M จงคานวณหาคา Ksp ของเกลอน
Hg2Cl2(s) Hg22+ (aq) + 2Cl-(aq)
ทสมดล x 2x Ksp = [Hg2
2+ ] [Cl-]2
เกด [Hg22+ ] = 6.5x10-7 M จงเกด [Cl-] = 2x6.5x10-7 M = 1.3x10-6 M
Ksp = (6.5x10-7) (1.3x10-6)2
= 1.1x10-18
82
จงคานวณสภาพละลายไดท 25 C ของ AgCl ในนาบรสทธ (Ksp = 1.8x10-10)
ถาใหสภาพละลายไดของ AgCl = x mol/L
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)ทสมดล x x
[Ag+] [Cl-] = Ksp
x2 = 1.8x10-10
x = (1.8x10-10)1/2 = 1.3x10-5
สภาพละลายไดของ AgCl = 1.3x10-5 M
83
จงคานวณสภาพละลายไดท 25 C ของ PbCl2 เมอ Ksp = 1.6x10-5
ใหสภาพละลายได = x MPbCl2(s) Pb2+ (aq) + 2Cl- (aq)
เรม 0 0เปลยน x 2xสมดล x 2x
[Pb2+] [Cl-]2 = Ksp
x (2x)2 = 1.6x10-5
4x3 = 1.6x10-5
x3 = 4.0x10-4
x = 0.074 M สภาพละลายไดของ PbCl2 = 0.074 M
Ion product Ksp ปฏกรยาเดนหนา สารยงละลายไดอกIon product = Ksp สมดล (สารละลายอมตว)
Ion product Ksp ปฏกรยายอนกลบ สารจะตกตะกอน
สมดลของเกลอทละลายนาไดนอย
84
การละลายของเกลอ หรอการนาสารละลายไอออนบวก และสารละลายไอออนลบมาผสมกน สารละลายทไดจะอยในสภาพใดขนกบความเขมขนของไอออนทจะใหผลคณไอออนมคาเปนอยางไรเมอเปรยบเทยบกบคา Ksp ทอณหภมนนๆ
การตกตะกอนของสารไอออนก
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq), Q = [Ag+] [Cl-] , Ksp = [Ag+]eq [Cl-]eq
15
85
จงทานายสภาพของละลายของ AgCl ในนาบรสทธท 25 C (Ksp = 1.8x10-10) เมอ1. [Ag+] = [Cl-] = 1.0x10-6 M2. [Ag+] = [Cl-] = 1.3x10-5 M3. [Ag+] = [Cl-] = 2.0x10-5 M4. [Ag+] = 2.0x10-4 M [Cl-] = 1.0x10-6 M
แบบฝกหด
86
ปจจยทมผลตอการละลาย
1. ผลของไอออนรวม - เกลอทละลายนาไดนอยละลายในสารละลายทมไอออนรวม สมดลการละลายจะเลอนไปทางซาย การละลายจะลดลง
จงคานวณสภาพละลายไดท 25 C ของ AgCl ในสารละลาย NaCl 0.10 M (Ksp = 1.8x10-10)
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
ทสมดล x 0.10+x[Ag+] [Cl-] = Ksp
(x) (0.10+x) = 1.8x10-10
0.10x = 1.8x10-10
x = 1.8x10-9
สภาพละลายไดของ AgCl = 1.8x10-9 M
เรมตน 0 0.10 M
[Cl-] = 0.10 > 1000Ksp 1.8x10-5
87
2. ผลของ pH ตอสารละลาย - pH ของสารละลายมผลตอการละลายของเกลอทประกอบดวย
ไอออนบวกทเปนกรด และ/หรอไอออนลบทเปนเบสเชน สารประกอบไอออนกทมไอออนลบเปนเบส เชน CO3
2-, CN-, S2-
จะละลายไดมากขนเมอสภาพกรดของสารละลายเพมขน (pH ลดลง)
CaCO3(s) Ca2+ (aq) + CO32- (aq) Ksp = 2.8x10-9
H3O+(aq) + CO32-(aq) HCO3
-(aq) + H2O(l) K = 1Ka((HCO3
-)สมการสทธ CaCO3(s) + H3O+(aq) Ca2+ (aq) + HCO3
-(aq) + H2O(l)
Kc = Ksp x 1 = (2.8x10-9) x 1 = 50 Ka(HCO3
-) 5.6x10-11
Kc >> Ksp ดงนน H3O+ จงมผลตอการละลายของ CaCO3
ถาสารละลายเปนกรดมากขน การละลายของ CaCO3 จะมากขน88
3. ผลของการเกดไอออนเชงซอน - การละลายของสารประกอบไอออนกจะเพมขนอยางมาก ถาสารละลายมสารทสามารถเกดพนธะโคออรดเนตโควาเลนตกบไอออนของโลหะได
AgCl ละลายนาไดนอย ไมละลายในกรด แตจะลายไดดในสารละลายแอมโมเนยทมากเกนพอ
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)Ag+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)
ปฏกรยาสทธ AgCl(s) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq) + Cl-(aq)
เมอเพมความเขมขนของ NH3 สมดลของ [Ag(NH3)2]+ เลอนไปทางขวามากขน ทาใหความเขมขนของ Ag+ ลดลงจงมผลตอสมดลการละลายของ AgCl ใหเกดไปทางขวามากขน นนคอ AgCl ละลายมากขน
89
ประโยชนของ Ksp ใชในการแยกไอออนออกจากกน
สารมคา Ksp ตา จะตกตะกอนไดงาย
สารมคา Ksp สง จะละลายไดมาก หรอตกตะกอนไดยาก
การแยกไอออนโดยการตกตะกอน
การเลอกตกตะกอน เปนเทคนคการแยกไอออนในสารละลายผสมทมนาเปนตวทาละลาย โดยการเตมรเอเจนตเพอตกตะกอนไอออนบางชนด ในขณะทไอออนอนยงคงอยในสารละลาย
90
เพราะ Ksp ของ BaSO4 มคานอยกวา ผลคณความเขมขนจะถง Ksp ของ BaSO4 กอนถง Ksp
ของ CaSO4
ตวอยาง ถาในสารละลายม [Ba2+ ] = [Ca2+ ] เมอเตมSO4
2- สารใดจะตกตะกอนกอน เมอKsp BaSO4 = 1.1x10-10
Ksp CaSO4 = 1.1x10-5
เกดตะกอนของ BaSO4 กอน และถาใช [SO42-] ทเหมาะสม
จะแยก BaSO4 ไดหมด
16
91
สารละลายหนงประกอบดวย Ba2+ 0.20 M และ Ca2+ 0.20 M จงคานวณหาความเขมขนของ SO4
2- ทจะใชในการแยกไอออนทงสองออกจากกน
Ksp ของ BaSO4 < Ksp ของ CaSO4 ดงนน BaSO4 ตกตะกอนกอนคานวณความเขมขนของ SO4
2- ตาสดททาให Ba2+ ตกตะกอนเปน BaSO4
[Ba2+] [SO42-] = Ksp = 1.1x10-10
(0.20 M)[SO42-] = 1.1x10-10
[SO42-] = 5.5x10-10 M
คานวณความเขมขนของ SO42- สงสดททาให Ca2+ ตกตะกอนเปน CaSO4
[Ca2+] [SO42-] = Ksp = 1.1x10-5
(0.20 M) [SO42-] = 1.1x10-5
[SO42-] = 5.5x10-5 M
ดงนน ตองควบคมความเขมขนของ SO42- ใหมากกวาหรอเทากบ 1.1x10-10 M
เพอตกตะกอน BaSO4 แตนอยกวา 1.1x10-5 M เพอไมใหตกตะกอน CaSO4 9292
สารละลายหนงประกอบดวย Hg22+ 0.5 M และ Pb2+ 0.5 M จงคานวณหา
ความเขมขนของ Cl- ทจะใชในการแยกไอออนทงสองออกจากกนHg2Cl2(s) Hg2
2+(aq) + 2Cl-(aq) Ksp = 1.1x10-18
PbCl2(aq) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) Ksp = 1.7x10-5
Ksp ของ Hg2Cl2 < Ksp ของ PbCl2 ดงนน Hg2Cl2 ตกตะกอนกอน
คานวณความเขมขนของ Cl- ตาสดททาให Hg22+ ตกตะกอนเปน Hg2Cl2
[Hg22+ ] [Cl-]2 = Ksp = 1.1x10-18
(0.5 M)[Cl-]2 = 1.1x10-18
[Cl-]2 = 2.2x10-18
[Cl-] = 1.5x10-9 M
93
คานวณความเขมขนของ Cl-สงสดททาให Pb2+ ตกตะกอนเปน PbCl2
[Pb2+ ] [Cl-]2 = Ksp = 1.7x10-5
(0.5 M) [Cl-]2 = 1.7x10-5
[Cl-]2 = 3.4x10-5
[Cl-] = 5.8x10-3 M
ดงนน ตองควบคมความเขมขนของ Cl- ใหมากกวาหรอเทากบ 1.5x10-9 M เพอตกตะกอน Hg2Cl2 แตนอยกวา 5.8x10-3 M เพอไมใหตกตะกอน PbCl2
94
การเกดไอออนเชงซอน (Complex ion formation)
ไอออนของโลหะจานวนมาก (ไอออนของโลหะแทรนซชน) สามารถเกดสารประกอบโคออรดเนชนหรอสารเชงซอนกบโมเลกลหรอไอออนตางๆ ทเรยกวา ลแกนด (ligand)
ไอออนของโลหะเปนกรด และลแกนดเปนเบส เกดพนธะโคออรดเนตโควาเลนต
Cu2+(aq) + 4NH3(aq) [Cu(NH3)4]2+(aq)
ลแกนด แบงตามจานวนอะตอมทใหคอเลกตรอน 1. โมโนเดนเทตลแกนด ลแกนดทมอะตอมใหคอเลกตรอน 1 อะตอม เชน F-, Cl-, NO2
-
OH-, CN-, O2-, S2-, H2O, NH3, CO, CH3CH2OH
95
2. พอลเดนเทตลแกนด ลแกนดทมอะตอมใหคอเลกตรอนตงแต 2 อะตอม อะตอมทใหคอเลกตรอนเหลานสามารถเกดพนธะกบอะตอมเดยวกน และจดกนเปนวง จะเรยกวา คเลต (chelate) แบงเปน
- ไบเดนเทตลแกนด เชน เอทลนไดแอมน (H2N-CH2-CH2-NH2) - ไตรเดนเทตลแกนด เชน ไดเอทลนไตรแอมน
(H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2) - เททระเดนเทตลแกนด เชน ไตรเอทลนเททระมน
(H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2) - เฮกซะเดนเทตลแกนด เชน เอทลนไดแอมนเททระแอซเทต (EDTA)
96
คาคงทสมดลของสารเชงซอนเมอลแกนดรวมกบไอออนโลหะจะไดไอออนเชงซอน
Ag+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)
ไอออนเชงซอนแตกตวไดนอยมาก และเกดสมดลระหวางไอออนเชงซอนกบไอออนหรอโมเลกลทไดจากการแตกตว
[Ag(NH3)2]+(aq) Ag+(aq) + 2NH3(aq)
สมดลของปฏกรยาการเกดไอออนเชงซอนใหคาคงท เรยกวา คาคงทการเกด Kform
Kform = [[Ag(NH3)2]+][Ag+] [NH3]2
สมดลของการแตกตวของไอออนเชงซอนใหคาคงท เรยกวา คาคงทอเสถยรภาพ Kinstab
Kinstab = [Ag+] [NH3]2
[[Ag(NH3)2]+]Kform = 1
Kinstab
17
97
ตวอยาง Kform ของสารเชงซอน ท 25 Cสมการสมดล ไอออนเชงซอน Kform
Ag+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3) 2]+ (aq) [Ag(NH3) 2]+ 1.7x107
Ag+(aq) +2CN-(aq) [Ag(CN)2]-(aq) [Ag(CN)2]- 1.0x1021
Cr3+ (aq) + 4OH-(aq) [Cr(OH)4]- (aq) [Cr(OH)4]- 8x1029
Cu2+ (aq) + 4NH3(aq) [Cu(NH3)4]2+ (aq) [Cu(NH3)4]2+ 5x1012
Fe3+ (aq) + SCN-(aq) [Fe(SCN)]2+ (aq) [Fe(SCN)]2+ 8.9x102
Zn2+(aq) + 4OH-(aq) [Zn(OH)4]2-(aq) [Zn(OH)4]2- 4.6x1017
98
จงหาความเขมขนของ Ag+ และ CN- ในสารละลาย 0.1 M K[Ag(CN)2]K[Ag(CN)2](aq) K+(aq) + [Ag(CN)2]- (aq)0.1 M 0.1 M 0.1 M[Ag(CN)2]- (aq) Ag+(aq) + 2CN-(aq)
ทสมดล (0.1-x) x 2xโดยให [Ag(CN)2]- ทเกดขนแตกตว x M
Kinstab = 1 = 1 = 1x10-21
Kform 1x1021
[Ag+] [CN-]2 = 1x10-21
[Ag(CN)2]-
x (2x)2 = 1x10-21
0.14x3 = 1x10-22
x = 2.9x10-8
เนองจาก Kinstab << 0.1 M จงประมาณ (0.1-x) = 0.1 M
[Ag+] = 2.9x10-8 M[CN-] = 5.8x10-8 M
99
สารละลาย 1 ลตร ม AgNO3 ละลายอย 0.1 โมล และม NH3 ละลายอย 1.0 M ถาเตม NaCl 0.01 โมล จะเกดตะกอนของ AgCl หรอไม
(Ksp AgCl = 1.7x10-10, Kinstab [Ag(NH3)2]+ = 6x10-8 ท 25 Cถาไมม NH3 Q = [Ag+] [Cl-] = (0.1 M) (0.01 M) = 1.0x10-3
Q >> Ksp (1.7x10-10) เกดตะกอนของ AgCl ทนท
เมอม NH3 ในสารละลาย Ag+ จะรวมตวกบ NH3 เกดไอออนเชงซอนAg+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)
0.1 M 0.2 M 0.1 Mเพราะ Kform = 1 = 1.6x107 Kform >> 0.1 M
6x10-8
จงไอออนเชงซอนเตมท ดงนน หลงเกดไอออนเชงซอน ความเขมขนของสารเปน
Ag+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)0 M 1.0-0.2 M 0.1 M
100
[Ag(NH3)2]+(aq) Ag+(aq) + 2NH3(aq)เรม 0.1 0 0.8 เปลยนแปลง –x x 2xทสมดล (0.1-x) x (0.8+2x)
เนองจาก Kinstab (6.x10-8) << 0.1 M และ 0.2 M ประมาณตด x ได
[Ag+] [NH3]2 = Kinstab [Ag(NH3)2]+
x(0.8+2x)2 = 6x10-8
(0.1-x)0.64x = 6x10-9
x = 9.4x10-9
[Ag+] = 9.4x10-9 Mเตม [Cl-] = 0.01 M[Ag+] [Cl-] = (9.4x10-9 M)(0.01 M)
= 9.4x10-11
ผลคณไอออน < Ksp (1.7x10-10)ดงนน AgCl จะไมตกตะกอน
ใหไอออนเชงซอนแตกตว x M
101
สมดลของไอออนเชงซอน(Complexation equilibrium)
การเกดไอออนเชงซอนชวยใหสารทละลายนาไดนอยสามารถละลายไดดขน เชน เตม NH3 ในสารละลายอมตว AgCl
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl - (aq)
Ag+(aq) + NH3(aq) [Ag (NH3 )2 ]+(aq)
Complex ion[ Ag+ ] ลดลงสมดลเลอนทางขวาAgCl(s) ละลายมากขน จน [Ag+][Cl-] = Ksp
ตวอยางไอออนเชงซอน
102
Ag+(aq) + 2CN-(aq) [Ag(CN)2]-(aq)Zn2+(aq) + 4OH-(aq) [Zn(OH)4]2-(aq)[Co(H2O)6]2+(aq) + 4Cl-(aq) [CoCl4]2-(aq) + 6H2O(l)
18
103
1. สารละลายม [Cu2+] 1.0x10-4 M ผสมกบ [Pb2+] 2.0x10-3 M ถาเตม I- จะเกดตะกอน CuI2 หรอ PbI2
Ksp ของ CuI2 = 1.0x10-12 Ksp ของ PbI2 = 8.0x10-9
และตองใช ความเขมขนของ I- เทาไรจงจะเกดตะกอนพอด2. เมอผสม Ba(NO3)2 1.00 X10-3 M ปรมาตร 10.0 mL กบ Na2SO4
2.00 x10-5 M ปรมาตร 20.0 mL จะเกดตะกอน BaSO4 หรอไม (Ksp BaSO4 1.5 × 10–9)3. lead iodide (PbI2) มคา Ksp = 1.4x10-8 จงหาคาการละลายของ PbI2 ใน ก. water ข. 0.1M Pb(NO3)2 ค. 0.01M NaI
แบบฝกหด
Recommended