Какова концентрация ионов меди в растворе гидроксида тетраамминмеди(II) (с концентрацией 0,025 моль/л), если

Zvonkiy_Spasatel

10

Данная задача связана с химией и требует решения на основе равновесных концентраций в растворе. Рассмотрим пошаговое решение этой задачи.

1. Начнем с записи химического уравнения реакции. Гидроксид тетраамминмеди(II) образуется при реакции аммиака и соли меди(II). Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
\[ \text{Cu(NH}_3\text{)}_4^{2+} + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + 4\text{NH}_3 \]

2. Прежде чем начать расчеты, необходимо определить, какой комплексный ион образуется и его константу нестойкости. В данном случае образуется комплексный ион \(\text{Cu(NH}_3\text{)}_4^{2+}\). По условию задачи, константа нестойкости комплексного иона равна \(K_f = 1.1 \times 10^{-12}\).

3. Зная, что образование комплекса происходит по следующему равновесному уравнению:
\[ \text{Cu}^{2+} + 4\text{NH}_3 \rightleftharpoons \text{Cu(NH}_3\text{)}_4^{2+} \]

4. Для решения задачи нам необходуто записать равновесное выражение с учетом константы нестойкости. Пусть \(x\) - концентрация \(\text{Cu}^{2+}\), тогда концентрация комплексного иона \(\text{Cu(NH}_3\text{)}_4^{2+}\) будет \(x\), а начальная концентрация аммиака \(\text{NH}_3\) будет равна 0,02 моль/л. Тогда равновесное выражение будет выглядеть следующим образом:
\[ K_f = \frac{[\text{Cu(NH}_3\text{)}_4^{2+}]}{[\text{Cu}^{2+}][\text{NH}_3]^4} = \frac{x}{(0,025-x)(0,02)^4} \]

5. Далее, решим это уравнение относительно \(x\):
\[ K_f(0,025-x)(0,02)^4 = x \]
\[ (1.1 \times 10^{-12})(0,025-x)(0,000016)^4 = x \]

6. Решив это уравнение, найдем \(x\), что и будет представлять концентрацию ионов меди в растворе гидроксида тетраамминмеди(II):
\[ x = 1,22 \times 10^{-12} \, \text{моль/л} \]

Таким образом, концентрация ионов меди в растворе гидроксида тетрааминмеди(II) составляет \(1,22 \times 10^{-12}\) моль/л.