Вычислите концентрацию свободных ионов никеля в растворе тетрамминникель(II) нитрата с концентрацией 0,01 моль/л при одновременном присутствии аммиака 0,05 моль/л.
от

1 Ответ

Дано:
- Концентрация тетрамминникель(II) нитрата (Ni(NH3)4(NO3)2) = 0,01 моль/л
- Концентрация аммиака (NH3) = 0,05 моль/л
- Температура = 298 К (предположим, если не указана)

Найти:
- Концентрацию свободных ионов никеля (Ni^2+) в растворе

Решение:

1. Определим, как диссоциирует тетрамминникель(II) нитрат в растворе:
   Ni(NH3)4(NO3)2 → Ni^2+ + 2NO3^- + 4NH3

2. Напишем уравнение комплексообразования для тетрамминникеля(II):
   Ni^2+ + 4NH3 ⇌ Ni(NH3)4^2+

   Константа равновесия комплексообразования (Kf) для этой реакции при 298 К равна примерно 2,0 × 10^8.

3. Для нахождения концентрации ионов Ni^2+ используем уравнение для равновесия комплекса. Обозначим концентрацию Ni^2+ как x, а концентрацию комплекса Ni(NH3)4^2+ как 0,01 - x (поскольку начальная концентрация Ni(NH3)4^2+ равна 0,01 моль/л).

   Уравнение равновесия:
   Kf = [Ni(NH3)4^2+] / ([Ni^2+][NH3]^4)

   Подставляем значения:
   2,0 × 10^8 = (0,01 - x) / (x * (0,05)^4)

4. Упрощаем расчет, предполагая, что x будет очень маленьким по сравнению с начальной концентрацией 0,01 моль/л, так как Kf очень велик:
   2,0 × 10^8 ≈ 0,01 / (x * (0,05)^4)

5. Найдем x:
   x = 0,01 / (2,0 × 10^8 * (0,05)^4)

   Вычисляем:
   (0,05)^4 = 0,00000625
   2,0 × 10^8 * 0,00000625 = 1,25

   x = 0,01 / 1,25
   x ≈ 0,008 моль/л

Ответ:
Концентрация свободных ионов никеля (Ni^2+) в растворе составляет примерно 0,008 моль/л.
от