난용성 염의 선택적 침전. PbI2와 CuI

난용성 염의 선택적 침전. PbI2와 CuI

 

 

1.0×10^(-4) M Cu^+ 이온과

2.0×10^(-3) M Pb^2+ 이온이 함께 존재하는 용액이 있다.

이 용액에 I^- 이온을 천천히 가하면

PbI2 (Ksp = 1.4×10^(-8)) 와 CuI (Ksp = 5.3×10^(-12)) 중

먼저 침전되는 것은 무엇인가?

각각의 염이 침전되기 시작하는 I^- 이온의 농도를 구하시오.

 

 

 

용해도곱 상수(Ksp)도 평형 상수이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4386 )

 

용해도곱 상수 값이 작다는 것은,

생성물인 이온의 농도가 작다는 의미이다.

 

“Ksp 값이 작을수록, 난용성염의 용해도는 감소.”

 

 

 

따라서

용해도곱 상수 값이 작을수록,

물에 더욱더 용해되지 않는다. 극히 일부만 용해된다.

---> 용해도곱 상수 값이 더 작은 CuI가 먼저 침전된다.

 

 

 

 

PbI2의 경우,

PbI2(s) ⇌ Pb^2+(aq) + 2I^-(aq)

 

Ksp = [Pb^2+] [I^-]^2 = 1.4×10^(-8)

 

[I^-]^2 = (1.4×10^(-8)) / (2.0×10^(-3))

= 7.0×10^(-6)

 

[I^-] = (7.0×10^(-6))^(1/2)

= 0.0026

= 2.6×10^(-3) M

---> PbI2가 침전되기 시작하는 I^- 이온의 농도

---> I^- 이온의 농도가 2.6×10^(-3) M 정도로

높아지기 전까지는 PbI2는 침전되지 않는다.

 

 

300x250

 

 

CuI의 경우,

CuI(s) ⇌ Cu^+(aq) + I^-(aq)

 

Ksp = [Cu^+] [I^-] = 5.3×10^(-12)

 

[I^-] = (5.3×10^(-12)) / (1.0×10^(-4))

= 5.3×10^(-8) M

---> CuI가 침전되기 시작하는 I^- 이온의 농도

---> I^- 이온의 농도가

5.3×10^(-8) M 보다 높고

2.6×10^(-3) M 보다 낮으면,

CuI만 침전된다.

 

가령,

I^- 이온의 농도가 1.0×10^(-5) M 정도이면,

CuI만 침전된다.

---> 용액 중에 존재하는 Cu^+ 이온만

선택적으로 침전시켜 분리할 수 있다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/8272 ]

난용성 염의 선택적 침전. AgCl과 PbCl2

 

 

 

 

[키워드] 난용성염의 선택적 침전 기준, 이온의 분리 기준