0.20 M NH3(aq) 100.0 mL NiCl2 1.25 g Ni^2+(aq) Ni(NH3)6^2+

0.20 M NH3(aq) 100.0 mL NiCl2 1.25 g Ni^2+(aq) Ni(NH3)6^2+

 

 

From the value of Kf,

calculate the concentration of Ni^2+(aq) and Ni(NH3)6^2+

that are present at equilibrium after dissolving

1.25 g NiCl2 in 100.0 mL of 0.20 M NH3(aq).

Kf Ni(NH3)6 = 1.2×10^9

 

---------------------------------------------------

 

[참고] 아래 풀이가 틀렸을 수도 있으니,

참고만 하세요.

 

 

 

 

NiCl2의 몰질량 = 129.60 g/mol 이므로,

1.25 g / (129.60 g/mol) = 0.009645 mol NiCl2

= 0.009645 mol Ni^2+

 

(0.20 mol/L) (100.0/1000 L) = 0.020 mol NH3

 

 

 

Kf가 매우 큰 값이므로,

다음 반응은 100% 진행된다고 가정한다.

Ni^2+(aq) + 6NH3(aq) → [Ni(NH3)6]^2+(aq)

 

 

 

NH3가 한계 반응물이므로,

( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

0.020 mol NH3와 반응하는 Ni^2+의 몰수를 계산하면,

Ni^2+ : NH3 = 1 : 6 = ? mol : 0.020 mol

 

? = 0.020 / 6 = 0.003333 mol Ni^2+

 

0.009645 – 0.003333 = 0.006312 mol Ni^2+

---> 반응 후 남아있는 Ni^2+의 몰수

 

 

 

NH3는 한계 반응물이므로,

반응 후 남아있는 양은 없으며,

NH3의 몰수만큼

[Ni(NH3)6]^2+가 생성된다.

 

 

 

반응 후 각 물질의 몰농도를 계산하면,

[Ni^2+] = 0.006312 mol / (100.0/1000 L) = 0.06312 M

 

[NH3] = 0 M

 

[[Ni(NH3)6]^2+] = 0.020 mol / (100.0/1000 L) = 0.20 M

 

 

 

생성된 착이온은 매우 안정하기 때문에,

( ∵ 매우 큰 형성 상수 )

 

약산의 이온화처럼,

착이온의 이온화로 평형에서의 각 물질의 농도를 계산한다.

 

 

 

............. [Ni(NH3)6]^2+(aq) ⇌ Ni^2+(aq) . + . 6NH3(aq)

초기(M): 0.20 ............................ 0.06312 ......... 0

변화(M): –x ............................... +x ................... +6x

평형(M): 0.20–x ........................ 0.06312+x ...... 6x

 

 

 

K = 1 / Kf = [Ni^2+] [NH3]^6 / [[Ni(NH3)6]^2+]

1 / (1.2×10^9) = (0.06312+x) (6x) / (0.20–x)

 

 

 

K가 매우 작은 값이므로,

이온화되는 양(x)이 매우 작다고 가정하면,

1 / (1.2×10^9) = (0.06312) (6x) / 0.20

 

0.37872x = 0.20 / (1.2×10^9)

 

x = 0.20 / (1.2×10^9) × 0.37872

= 6.312×10^(-11) M

 

 

 

0.06312+x

= 0.06312 + (6.312×10^(-11))

≒ 0.06312 M = [Ni^2+]

 

 

 

0.20–x

= 0.20 – ((6.312×10^(-11)))

≒ 0.20 M = [[Ni(NH3)6]^2+]

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/4197 ] 형성 상수. HgI4^2- 착이온이 포함된 평형 농도

 

 

 

[키워드] 생성보다는 해리 기준문서, 착이온의 형성 상수 기준문서