Fe(OH)3의 몰용해도. 순수한 물에서 해리된 10^(-7) M OH^- 고려

Fe(OH)3의 몰용해도. 순수한 물에서 해리된 10^(-7) M OH^- 고려

 

 

수산화 철(III)의 용해도곱은 25℃에서 Ksp = 4×10^(-38) 로 매우 작다.

철을 포함하는 미지의 시료를 분석하는 고전적인 방법은

NaOH나 NH3를 첨가하는 것이다.

이렇게 되면 Fe(OH)3가 침전되는데, 이를 거름종이로 걸러 무게를 측정한다.

Fe(OH)3의 용해도를 mol/L와 g/L 단위로 계산하여

이 시료 용액에 남아있는 철의 농도가 매우 낮음을 보이시오.

 

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[힌트] [OH^-]를 계산할 때

순수한 물에서 해리된 10^(-7) M도 고려해야 됨.

H2O(l) ⇌ H^+(aq) + OH^-(aq)

 

 

 

 

Fe(OH)3(s) ⇌ Fe^3+(aq) + 3OH^-(aq)

 

Ksp = [Fe^3+] [OH^-]^3

 

 

 

 

[case 1] 순수한 물에서 해리된 10^(-7) M을 고려하지 않으면,

몰용해도를 x라 두면,

Ksp = (x) (3x)^3 = 27x^4

 

x = [Ksp / 27]^(1/4)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8434 )

 

= [(4×10^(-38)) / 27]^(1/4)

= 1.96×10^(-10) M = [Fe(OH)3]

 

[ 관련 예제 https://ywpop.blogspot.com/2023/10/feoh3.html ]

 

 

 

 

[case 2] 순수한 물에서 해리된 10^(-7) M을 고려하면,

Ksp = (x) (3x + (10^(-7)))^3

 

 

 

10^(-7) >>> 3x 이므로, 3x를 무시하면,

Ksp = (x) (10^(-7))^3

 

x = (4×10^(-38)) / (10^(-7))^3

= 4×10^(-17) M = [Fe(OH)3]

---> Fe(OH)3의 몰용해도

---> mol/L 단위

 

 

 

[참고] 3x를 무시하지 않으면,

x = (4×10^(-38)) / [3×1.96×10^(-10) + 10^(-7)]^3

= 3.93×10^(-17) M = [Fe(OH)3]

 

 

 

Fe(OH)3의 몰질량 = 106.87 g/mol 이므로,

(4×10^(-17) mol/L) (106.87 g/mol)

= 4.2748×10^(-15) g/L

= 4×10^(-15) g/L

---> g/L 단위

 

 

 

 

[키워드] Calculate the solubility in mol/L of Fe(OH)3, Fe(OH)3의 몰용해도 기준, Fe(OH)3의 Ksp 기준, Fe(OH)3의 몰용해도 사전, Fe(OH)3의 Ksp dic