CÂN BẰNG TẠO PHỨC 1... Bài 7: Bạc clorua dễ dàng tan trong dung dịch nước NH3 vì tạo ion phức.. Bài 10: HgS không tan trong dung dịch HNO3 nhưng lại tan được trong dung dịch hỗn hợp gồm
Trang 1CÂN BẰNG TẠO PHỨC
1 Tính nồng độ cân bằng của các ion trong dung dịch chứa AgNO3 10-2M và NH3 1M Xem sự tạo phức hidroxo
là không đáng kể; phức tạo được giữa Ag+ với NH3 có β =10 ;β =101 3,32 2 7,24; βAgOH = 102,3; Kb = 10-4,76
Đáp số:
[Ag+] = 5,58.10-10 (M)
→ [AgNH3+] = β1.[NH3].[Ag+] = 103,22.0,98.5,58.10-10 = 9,08.10-7(M)
[Ag(NH3)2+] = β1.[NH3]2[Ag+] = 107,24(0,98)2.5,58.10-10 = 9,31.10-3 (M)
2 Tính nồng độ các ion trong dung dịch Fe(ClO4)3 0,1M và KSCN 0,001M trong môi trường axit Biết hằng số tạo phức từng nấc của Fe3+
với SCN- là: β1 = 103,03; β2 = 101,94; β3 = 101,4; β4 = 100,8; β5 = 100,02 Đáp số:
[Fe3+] = 0,099
[FeSCN2+] = 0,01
[Fe(SCN)2+] = β1.2[Fe3+].[SCN-]2 =
[Fe(SCN)3] = β1.2.3[Fe3+].[SCN-]3 =
[Fe(SCN)4-] = β1.2.3.4[Fe3+].[SCN-]4 =
[Fe(SCN)52-] = β1.2.3.4.5[Fe3+].[SCN-]5 =
Bài 3 Tính nồng độ các dạng phức giữa Ag+
với NH3 trong dung dịch AgNO3 10-2M và NH3 1M ở pH = 4; pH =
η = 10 ;K = 10 ;β = 10 ;β = 10
Đáp số: Ở pH = 4: [Ag+
] = 9,89.10-3 (M)
→ [AgNH3+] = β1[NH3].[Ag+] = β1C(NH3).[Ag+] = 1,19.10-4 (M)
[Ag(NH3)2+] = β2C(NH3)2[Ag+] = 5,68.10-6 (M)
Ở pH = 9:
-2 +
2 -1
10 [Ag ] =
(1 + ηh + β NH + β NH )= 4,3.10
-9 (M)
→ [AgNH3+] = 3,2792.10-6 (M); [Ag(NH3)2+] = 9,9553.10-3 (M)
Bài 4 Tính nồng độ HCl cần thiết lập để làm giảm nồng độ Cd(NH3)42+ từ 10-2M xuống 10-6M Xem sự tạo phức hidroxo là không đáng kể; phức Cd(NH3)42+ bị phá hủy thành Cd2+; β =104 6,56
Đáp số: 4.10-2
(M) Bài 5: Tính nồng độ cân bằng của dung dịch hỗn hợp gồm Cd(NO3)2 0,01M và HCl 1M Biết bằng số bền của phức Cd2+
với Cl- là β1 = 101,95; β2 = 102,49; β3 = 102,34; β4 = 101,64; β(CdOH+
) = 10-7,92 Hướng dẫn:
Cd(NO3)2 → Cd2+ + 2NO3-
HCl → H+
+ Cl-
Cd2+ + Cl- CdCl+ β1 = 101,95
Cd2+ + 2Cl- CdCl2 β2 = 102,49
Cd2+ + 3Cl- CdCl3- β3 = 102,34
Cd2+ + 4Cl- CdCl42- β4 = 101,64
Cd2+ + HOH CdOH+ + H+ β(CdOH+
) = 10-7,92
Vì phản ứng được thực hiện trong môi trường axit mạnh nên bỏ qua sự tạo phức hidroxo
Áp dụng định luật bảo toàn nồng độ ban đầu cho Cd2+, ta có:
C(Cd2+) = [Cd2+].(1 + β1[Cl-] + β2[Cl-]2 + β3[Cl-]3 + β1[Cl-]4)
C 1+ β [Cl ] + β [Cl ] + β [Cl ] + β [Cl ]
Vì C(Cd2+) << C(Cl-) → xem [Cl
-] = C(Cl-) = 1M Thế vào các công thức trên để tính nồng độ cân bằng
Bài 6: Trộn 1 ml dung dịch hỗn hợp A gồm NH3 2M và NH4NO3 2M với 1 ml dung dịch B gồm FeCl3 1.10-3M
và NaF 0,2M Có kết tủa Fe(OH)3 tạo thành hay không (bỏ qua sự tạo phức hidroxo)?
Cho hằng số tạo phức của Fe3+ với F- là β1 = 105,8; β2 = 109,3; β3 = 1012,06; KS = 10-37
Đáp số: Có kết tủa
Trang 2Bài 7: Bạc clorua dễ dàng tan trong dung dịch nước NH3 vì tạo ion phức Hỏi 1 lit dung dịch NH3 1M có thể hòa
K = 1,8.10 ; β = 5,88.10 Đáp số: m = 4,3768 gam
Bài 8 Có những cân bằng sau được thiết lập trong dung dịch nước của Cr(VI):
(1) HCrO4- + H2O CrO42- + H3O+ pK1 = 6,5
(2) 2HCrO4- Cr2O72- + H2O pK2 = -1,36
Hãy tính hằng số cân bằng của các phản ứng sau:
a CrO42- + H2O HCrO4- + OH
-b Cr2O72- + 2OH- 2CrO42- + H2O
Đáp số:
a K = Kw.K1-1 = 3,2.10-8
b K’ = K2-1.(K-1)2 = 4,4.1013
Bài 9: Đánh giá khả năng hòa tan của CuS tỏng dung dịch HNO3 1M
Biết KS = 6,3.10-36; -
2-3
E = 0,96V; E = -0, 4V Đáp số: K = KS3.(K1-1)3.K2 = KS3.106( -
2-3
NO / NO S/S
= 1038,8 Khả năng hòa tan là rất tốt
Bài 10: HgS không tan trong dung dịch HNO3 nhưng lại tan được trong dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 và HCl Hãy giải thích hiện tượng trên Cho KS(HgS) = 10-51,8; -
2-3
E = 0,96V; E = -0, 4V; β(HgCl42-) = 1014,93 Đáp số:
(1) 3HgS + 2NO3- + 8H+ 3Hg2+ + 3S + 2NO + 4H2O K1 = 10-12,4
(2) 3HgS + 2NO3- + 8H+ + 12Cl- 3HgCl42- + 3S + 2NO + 4H2O K2 = 1032,4
Bài 11: Đánh giá khả năng hòa tan của CuS và FeS trong dung dịch HCl Cho KS(CuS) = 6,3.10-36; KS(FeS) =
10-17,2; H2S có Ka1 = 10-7; Ka2 = 10-12,92
Đáp số: CuS có K = 10-15,3; FeS có K = 102,7
Bài 12 H3PO4 có pK1 = 2,12; pK2 = 7,2; pK3 = 12,36 Hỏi các dung dịch NaH2PO4 và Na2HPO4 với cùng nồng
độ mol bằng 0,1M sẽ có pH bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn:
NaH2PO4 tính theo cân bằng axit
Na2HPO4 tính theo cân bằng bazơ
Bài 13 Hỏi kết tủa Ag2CrO4 có tan trong dung dịch NH4NO3 hay không?
Đáp số: K = KS.Ka-1
b
W
K .β1 = 10
-11,22 → Sự tan là khó khăn
Bài 14 Cho phản ứng oxi hoá - khử sau: 2Cu2+ + 4I- 2CuI + I2
-2
S(CuI)
E = 0,153V;E = 0,535V;K = 10 Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên
Đáp số: K = 1011,05
Bài 15 Ag không tan trong dung dịch (NH3 + NH4Cl) nhưng lại tan dễ dàng trong dung dịch đó khi có O2 không
E = 0,8V; E = 1, 23V;β = 10 ;K = 10 Hướng dẫn:
- Khi không có O2, H+ do NH4+ phân ly ra không hòa tan được Ag ( +
2
0 2H /H
E = 0, 00V< +
0
Ag /Ag
E = 0,80V) và
NH3 cũng không tạo phức được với Ag
- Khi có O2:
(1) O2 + 4H+ + 4e 2H2O K1
(2) Ag Ag+ + 1e K2-1
Trang 3(3) NH4 NH3 + H Ka
(4) Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ β2
Cân bằng tổ hợp:
4Ag + O2 + 4NH3 + 4NH4+ 4Ag(NH3)2+ + 2H2O K = (K1).(K2-1)4.(Ka)4.(β2)4 = ?
Bài 16: Chứng minh rằng, CuS có thể tan trong dung dịch HCl có hòa tan H2O2 Cho KS(CuS) = 10-35; H2S có
Ka1 = 10-7; Ka2 = 10-12,92;
H O /H O S/H S
Đáp số: K = 1040,5
Bài 17: Trong dung dịch NH3, Cu kim loại có thể khử phức Cu(NH3)42+ (xanh đậm) thành phức Cu(NH3)2+ (không màu) Hãy tính hằng số cân bằng của quá trình này Cho 2+ +
Cu /Cu Cu /Cu
Cu(NH3)42+ có β4 = 10-12,3; Cu(NH3)2+ có β2 = 10-10,86
Đáp số: K = 103,129