형성 상수. HgI4^2- 착이온이 포함된 평형 농도

형성 상수. HgI4^2- 착이온이 포함된 평형 농도

 

 

The overall formation constant for HgI4^2- is 1.0×10^30. That is,

[HgI4^2-] / [Hg^2+][I^-]^4 = 1.0×10^30

 

What is the concentration of Hg^2+ in 500.0 mL of a solution

that was originally 0.010 M Hg^2+ and 0.78 M I^-? The reaction is

Hg^2+(aq) + 4I^-(aq) → HgI4^2-(aq)

 

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▶ 참고: 제17장 수용액 평형의 다른 관점. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15369 ]

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반응물들을 혼합하면, 거의 100% 착이온이 생성되며,

( 100% 반응이 진행된다고 가정 )

( ∵ 매우 큰 형성 상수 )

 

이때 Hg^2+가 한계 반응물(limiting reactant)이다.

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

 

 

 

이 반응을 BCA(Before, Change, After) table로 나타내면,

 

	Hg^2+(aq)	+	4I^-(aq)	⇌	HgI4^2-(aq)
B:	0.010		0.78		0
C:	–0.010		–0.040		+0.010
A:	0		0.74		0.010

 

 

 

생성된 착이온은 매우 안정하기 때문에,

( ∵ 매우 큰 형성 상수 )

 

약산의 이온화처럼,

착이온의 이온화로 평형에서의 Hg^2+의 농도를 구한다.

 

 

 

이온화 평형을 ICE(Initial, Change, Equilibrium) table로 나타내면,

 

	HgI4^2-(aq)	⇌	Hg^2+(aq)	+	4I^-(aq)
I:	0.010		0		0.74
C:	–x		+x		+4x
E:	0.010–x		x		0.74+4x

 

 

 

평형에서의 농도를 평형 상수 식으로 나타내면,

( 이때 생성 반응의 역반응을 취했기 때문에,

형성 상수는 역수를 취한다. )

( 참고: 평형 상수의 이론적 계산 https://ywpop.tistory.com/4154 )

 

K = [Hg^2+][I^-]^4 / [HgI4^2-]

 

1 / (1.0×10^30) = (x) (0.74+4x)^4 / (0.010–x)

 

 

 

x 값이 매우 작을 것으로 예상되기에,

( ∵ 매우 큰 형성 상수의 역수는 매우 작은 평형 상수 )

 

0.74+4x ≒ 0.74과 0.010–x ≒ 0.010으로 근사처리하면,

1.0×10^(-30) = (x) (0.74)^4 / 0.010

 

x = (1.0×10^(-30)) (0.010) / (0.74)^4

= 3.3348×10^(-32)

 

 

 

답: 3.3×10^(-32)

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18515 ] Cu^2+(aq) and CN^-(aq) were 0.0120 M and 0.0400 M

 

 

 

[키워드] 생성보다는 이온화 기준문서, 생성보다는 해리 기준문서, 착이온의 형성 상수 기준문서, 생성보다는 이온화 사전, 생성보다는 해리 사전, 착이온의 형성 상수 사전, HgI4^2- 1.0×10^30 0.010 M Hg^2+ 0.78 M I^- 500.0 mL