MgF2 난용성염의 용해도. Mg(NO3)2 + NaF

MgF2 난용성염의 용해도. Mg(NO3)2 + NaF

 

 

1.00×10^(-2) M Mg(NO3)2 150.0 mL와

1.00×10^(-1) M NaF 250.0 mL를 혼합하였다.

고체 MgF2 (Ksp = 6.4×10^(-9))와

평형에 있는 Mg^2+ 이온의 농도를 구하라.

 

 

A solution is made by mixing

150.0 mL of 1.00×10^-2 M Mg(NO3)2 and

250.0 mL of 1.00×10^-1 M NaF.

Find concentration of Mg^2+ and F^-

at equilibrium with solid MgF2 (Ksp = 6.4×10^-9).

 

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MgF2(s) ⇌ Mg^2+(aq) + 2F^-(aq)

Ksp = [Mg^2+][F^-]^2 = 6.4×10^(-9)

 

 

 

지수형 숫자가 복잡해 간단히 바꾸면,

0.01 M Mg(NO3)2 150 mL + 0.1 M NaF 250 mL

 

 

 

이온곱, Q를 계산하면,

Q = [Mg^2+][F^-]^2

= [(0.01 × 0.150) / (0.150 + 0.250)] ×

[(0.1 × 0.250) / (0.150 + 0.250)]^2 = 1.46×10^(-5)

( 참고: 몰농도 × 부피 = mol https://ywpop.tistory.com/7787 )

 

 

 

Q > Ksp 이므로, 역반응이 일어나 침전이 발생한다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/12527 )

 

 

 

침전 후 용액에 남아있는 F^- 이온의 몰수를 계산하면,

 

	Mg^2+(aq)	+	2F^-(aq)	⇌	MgF2(s)
초기(mol):	0.00150		0.0250
변화(mol):	–0.00150		–2(0.00150)
평형(mol):	0		0.0220

 

 

 

 

[참고] 화학량론적으로 계산해도 된다. Mg^2+가 한계 반응물.

(0.01 mol/L) (0.150 L) = 0.00150 mol Mg(NO3)2

(0.1 mol/L) (0.250 L) = 0.0250 mol NaF

 

Mg^2+(aq) + 2F^-(aq) → MgF2(s)

 

0.00150 mol Mg^2+와 반응하는 F^-의 몰수를 계산하면,

Mg^2+ : F^- = 1 : 2 = 0.00150 mol : ? mol

 

? = 2 × 0.00150 = 0.00300 mol F^-

 

남아있는 F^-의 몰수를 계산하면,

0.0250 – 0.00300 = 0.0220 mol F^-

 

 

 

 

F^- 이온의 몰농도를 계산하면,

0.0220 mol / (0.150 + 0.250 L) = 0.0550 M F^-

 

 

 

침전된 MgF2가 다시 용해되므로,

MgF2(s) ⇌ Mg^2+(aq) + 2F^-(aq)

Ksp = [Mg^2+][F^-]^2 = (s) (2s)^2

(s) (2s + 0.0550)^2 = 6.4×10^(-9)

( 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/3141 )

 

 

 

Ksp가 매우 작은 값이므로, 2s를 무시하면, 즉

2s + 0.0550 ≒ 0.0550 이라 근사처리하면,

s = (6.4×10^(-9)) / (0.0550)^2

= 2.12×10^(-6) M = [Mg^2+]

 

 

 

답: [Mg^2+] = 2.12×10^(-6) M, [F^-] = 5.50×10^(-2) M

 

 

 

 

[키워드] MgF2의 몰용해도 기준문서, MgF2의 Ksp 기준문서, 1.00×10^(-2) M Mg(NO3)2 150.0 mL 1.00×10^(-1) M NaF 250.0 mL MgF2 Ksp = 6.4×10^(-9) Mg^2+

 

[FAQ] [①23/01/13]