NiS(s)의 Ksp와 [Ni(en)3]^2+의 Kf. 0.1 M en 용액 평형에서 S^2- 농도

NiS(s)의 Ksp와 [Ni(en)3]^2+의 Kf. 0.1 M en 용액 평형에서 S^2- 농도

 

 

다음은 수용액에서 NiS의 평형 반응식과

25℃에서의 용해도곱 상수(Ksp),

그리고 Ni^2+ 이온과 en(에틸렌다이아민)의 착화합물 생성 반응식과

25℃에서의 형성 상수(Kf)이다.

NiS(s) ⇌ Ni^2+(aq) + S^2-(aq) ... Ksp = 4.0×10^(-20)

Ni^2+(aq) + 3en(aq) ⇌ [Ni(en)3]^2+(aq) ... Kf = 4.1×10^17

0.1 M의 en 수용액에 충분한 양의 NiS를 첨가하였다.

평형 상태에서 en의 농도가 0.01 M이었다면,

평형 상태에서 S^2-의 농도 값은?

(단, S^2-의 가수분해는 고려하지 않는다.)

 

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

 

> [en]_초기 = 0.1 M

> [en]_평형 = 0.01 M

---> 소비(감소)된 [en] = 0.1 – 0.01 = 0.09 M

 

 

 

Ni^2+(aq) + 3en(aq) ⇌ [Ni(en)3]^2+(aq) ... Kf = 4.1×10^17

 

en(aq) : [Ni(en)3]^2+ = 3 : 1 계수비(= 몰수비)

---> 3 mol en이 반응하면, 1 mol [Ni(en)3]^2+가 생성되므로,

0.09 M en이 반응하면,

0.09 M × (1/3) = 0.03 M [Ni(en)3]^2+가 생성된다.

 

 

 

Kf = [Ni(en)3]^2+ / [Ni^2+] [en]^3

 

[Ni^2+] = x 라 두면,

4.1×10^17 = 0.03 / (x × (0.01)^3)

 

x = 0.03 / ((4.1×10^17) × (0.01)^3)

= 7.317×10^(-14) M = [Ni^2+]

 

 

300x250

 

 

Ksp = [Ni^2+] [S^2-]

 

[S^2-] = Ksp / [Ni^2+]

= (4.0×10^(-20)) / (7.317×10^(-14))

= 5.4667×10^(-7) M

 

 

 

답: 5.5×10^(-7) M

 

 

 

 

[참고] Ksp와 Kf가 나오는 일반적인 문제 유형

[ https://ywpop.tistory.com/16299 ]

 

 

“0.1 M en 수용액에 충분한 양의 NiS를 첨가하였다.”

가 끝이다.

이것이 일반적인(전형적인) 문제 유형이다.

 

 

근데, 이 문제에서는

“평형에서 en의 농도가 0.01 M이었다면,”

이 주어졌다.

 

 

이런 문제에서는

일반적인 문제처럼 ICE 도표를 작성해서 풀이하지 않고,

위와 같이 풀이해야 한다.

 

 

 

 

[키워드] Ksp와 Kf 기준, Ksp × Kf 기준, Ksp와 Kf dic, Ksp × Kf dic, 변칙 문제 유형 기준, 변칙 문제 기준, 변칙 기준