Смешали 12 мл 10−3 М раствора нитрата меди(+2) и 11 мл 10−3 М раствора бромида калия при температуре 55∘ С. Равновесная концентрация комплек...
Условие:
Смешали 12 мл 10−3 М раствора нитрата меди(+2) и 11 мл 10−3 М раствора бромида калия при температуре 55∘ С. Равновесная концентрация комплекса [CuBr(H2O)5]+ в полученном ратворе составила 4,22⋅10−4 М. Рассчитайте константу устойчивости полученного комплекса.
Ответ приведите с точностью до сотен.
Решение:
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон действующих масс и уравнение реакции образования комплекса.
Уравнение реакции образования комплекса [CuBr(H2O)5]+ можно записать следующим образом:
[Cu(H2O)6]2+ + 5Br- → [CuBr(H2O)5]+ + H2O
Известно, что равновесная концентрация комплекса [CuBr(H2O)5]+ составляет 4,22⋅10−4 М.
Пусть x - концентрация ионов Cu2+ и Br- после образования комплекса [CuBr(H2O)5]+.
Тогда концентрация ионов Cu2+ и Br- до образования комплекса будет равна (12 мл + 11 мл) * 10^-3 М = 23 * 10^-3 М = 2,3 * 10^-2 М.
Таким образом, концентрация ионов Cu2+ и Br- после образования комплекса будет (2,3 * 10^-2 М - x).
Согласно закону действующих масс, произведение концентраций реагентов, возведенных в степень, равно произведению концентраций продуктов, также возведенных в степень.
([Cu(H2O)6]2+) * (Br-)^5 = ([CuBr(H2O)5]+) * (H2O)
(2,3 * 10^-2 М - x) * (2,3 * 10^-2 М - x)^5 = (4,22 * 10^-4 М) * (2,3 * 10^-2 М - x)
Упростим это уравнение:
(2,3 * 10^-2 М - x)^6 = (4,22 * 10^-4 М) * (2,3 * 10^-2 М - x)
Раскроем скобки:
(2,3 * 10^-2 М - x)^6 = 4,22 * 10^-4 М * (2,3 * 10^-2 М - x)
Возведем обе части уравнения в степень 1/6:
2,3 * 10^-2 М - x = (4,22 * 10^-4 М * (2,3 * 10^-2 М - x))^(1/6)
Решим это уравнение относительно x:
x = 2,3 * 10^-2 М - (4,22 * 10^-4 М * (2,3 * 10^-2 М - x))^(1/6)
Решение этого уравнения может быть достигнуто численными методами, такими как метод итераций или метод Ньютона.
Однако, без дополнительных данных о константе устойчивости комплекса, невозможно точно рассчитать ее значение. Поэтому, я не могу предоставить ответ с точностью до сотен.