Kemi

Koblede ligevægte

16. oktober 2016 af nikoschou (Slettet) - Niveau: B-niveau

Opgaven, som jeg har brug for hjælp til, lyder som følger:

Beregn koncentrationen af alle tilstedeværende species i en formelt 0,010 M opløsning af HgCl2. Se bort fra syre-basereaktioner. Benyt følgende ligevægtskonstanter:

Hg^2^+ (aq)+Cl^- (aq)\leftrightharpoons HgCl^+ (aq) \mid K_1 = 5,5 \cdot 10^6 M^-^1

HgCl^+ (aq)+Cl^- (aq)\leftrightharpoons HgCl_2 (aq) \mid K_2 = 3,0 \cdot 10^6 M^-^1

HgCl_2 (aq)+Cl^- (aq)\leftrightharpoons HgCl_3^- (aq) \mid K_3 = 7,1 M^-^1

HgCl_3^- (aq)+Cl^- (aq)\leftrightharpoons HgCl_4^2^- (aq) \mid K_4 = 10,0 M^-^1


Brugbart svar (0)

Svar #1
16. oktober 2016 af mathon

                           \frac{\left [HgCl^+ \right ]}{\left [ Hg^{2+} \right ]\cdot \left [ Cl^- \right ]}=5{,}5\cdot 10^6\; M^{-1}

                           \left [HgCl^+ \right ]=\left (5{,}5\cdot 10^6\; M^{-1} \right )\cdot \left (0{,}010\; M \right )\cdot \left ( 0{,}020\; M \right )=1{,}1\cdot 10^{-9}\; M

                           \frac{\left [HgCl_2 \right ]}{\left [ HgCl^{+} \right ]\cdot \left [ Cl^- \right ]}=3{,}0\cdot 10^6\; M^{-1}

                           \left [HgCl_2 \right ]=\left (3{,}0\cdot 10^6\; M^{-1} \right )\cdot \left (1{,}1\cdot 10^{-9}\; M \right )\cdot \left ( 0{,}020\; M \right )=6{,}6\cdot 10^{-5}\; M


                           \frac{\left [Hg{Cl_3}^- \right ]}{\left [ HgCl_2 \right ]\cdot \left [ Cl^- \right ]}=7{,}1\; M^{-1}

                           \left [Hg{Cl_3}^-\right ]=\left (7{,}1\; M^{-1} \right )\cdot \left (6{,}6\cdot 10^{-5}\; M \right )\cdot \left ( 0{,}020\; M \right )=9{,}372\cdot 10^{-6}\; M


                           \frac{\left [Hg{Cl_4}^{2-} \right ]}{\left [ Hg{Cl_3}^- \right ]\cdot \left [ Cl^- \right ]}=10{,}0\; M^{-1}

                           \left [Hg{Cl_4}^{2-}\right ]=\left (10{,}0\; M^{-1} \right )\cdot \left (9{,}372\cdot 10^{-6}\; M \right )\cdot \left ( 0{,}020\; M \right )=1{,}8744\cdot 10^{-6}\; M


                         


Svar #2
16. oktober 2016 af nikoschou (Slettet)

Vil det så sige, at \begin{bmatrix} Hg^2^+ \end{bmatrix}=0,010 M og \begin{bmatrix} Cl^- \end{bmatrix}=0,020 M


Brugbart svar (0)

Svar #3
17. oktober 2016 af mathon

     Ja.


Svar #4
17. oktober 2016 af nikoschou (Slettet)

Men hvis jeg prøver at beregne f.eks. \begin{bmatrix} HgCl^+ \end{bmatrix} ud fra det, du har skrevet, får jeg ikke \begin{bmatrix} HgCl^+ \end{bmatrix}=1,1\cdot 10^-9 M.


Brugbart svar (0)

Svar #5
17. oktober 2016 af mathon

Der er også en fejl:

                           \frac{\left [HgCl^+ \right ]}{\left [ Hg^{2+} \right ]\cdot \left [ Cl^- \right ]^2}=5{,}5\cdot 10^6\; M^{-1}

                           \left [HgCl^+ \right ]=\left (5{,}5\cdot 10^6\; M^{-1} \right )\cdot \left (0{,}010\; M \right )\cdot \left ( 0{,}020\; M \right )^2=1{,}1\cdot 10^{3}\; M


Brugbart svar (0)

Svar #6
17. oktober 2016 af mathon

                           \frac{\left [HgCl_2 \right ]}{\left [ HgCl^{+} \right ]\cdot \left [ Cl^- \right ]}=3{,}0\cdot 10^6\; M^{-1}

                           \left [HgCl_2 \right ]=\left (3{,}0\cdot 10^6\; M^{-1} \right )\cdot \left (1{,}1\cdot 10^{3}\; M \right )\cdot \left ( 0{,}020\; M \right )=6{,}6\cdot 10^{7}\; M


Brugbart svar (0)

Svar #7
17. oktober 2016 af mathon

                          \frac{\left [Hg{Cl_3}^- \right ]}{\left [ HgCl_2 \right ]\cdot \left [ Cl^- \right ]}=7{,}1\; M^{-1}

                           \left [Hg{Cl_3}^-\right ]=\left (7{,}1\; M^{-1} \right )\cdot \left (6{,}6\cdot 10^{7}\; M \right )\cdot \left ( 0{,}020\; M \right )=1{,}176\cdot 10^{13}\; M


Brugbart svar (0)

Svar #8
17. oktober 2016 af mathon

                          \frac{\left [Hg{Cl_4}^{2-} \right ]}{\left [ Hg{Cl_3}^- \right ]\cdot \left [ Cl^- \right ]}=10{,}0\; M^{-1}

                           \left [Hg{Cl_4}^{2-}\right ]=\left (10{,}0\; M^{-1} \right )\cdot \left (1{,}176\cdot 10^{13}\; M \right )\cdot \left ( 0{,}020\; M \right )=2{,}35\cdot 10^{12}\; M

Disse koncentrationer virker vanvittigt høje.

Har du ikke i afleveringsfarten glemt en tierpotens ved notationen af de sidste to ligevægtskonstanter?


Svar #9
17. oktober 2016 af nikoschou (Slettet)

Det var også de høje koncentrationer, der undrede mig. Men nej, ligevægtskonstanterne er, som jeg har skrevet dem. 


Svar #10
17. oktober 2016 af nikoschou (Slettet)

Og de koncentrationer som du har beregnet, stemmer heller ikke overens med facitlisten.. Koncentrationerne fra facitlisten er meget mindre.


Skriv et svar til: Koblede ligevægte

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.