เนือหา้ สมดุลไอออน Ionic Equilibriumกรดโมโนโปรต กค อ กรด1 โมเลก ลแตกต วให H+ 1 ต ว

1

สมดลไอออนIonic Equilibrium

1

โครงการจดตงภาควชาเคม

คณะศลปศาสตรและวทยาศาสตร

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร กาแพงแสน

014031152561 เนอหา

2

1. สมดลของกรดออนและเบสออน2. ปฏกรยาไฮโดรลซสและบฟเฟอร3. การไทเทรต4. สมดลของสารทละลายนาไดนอย5. สมดลของไอออนเชงซอน

3

กรดออน คอ กรดทแตกตวให H+ (H3O+) นอย เกดในปฏกรยาผนกลบไดเมอกรด HA ทาปฏกรยากบนา จะแตกตว ดงสมการ

HA(aq) + H2O(l) H O+ (aq) + A-(aq)

ความแรงของกรดออนขนกบความสามารถในการแตกตว พจารณาจาก 1. คาคงทการแตกตวของกรด 2. รอยละการแตกตว

4

คาคงทการแตกตวของกรด (Ka)ถาสมการการแตกตวของกรด คอ

HA(aq) + H2O(l) H O+ (aq) + A-(aq)

คาคงทสมดล หาไดจาก K = [H3O+] [A-][HA] [H2O]

นาบรสทธมความเขมขนสงมากกวาความเขมขนของไอออนทแตกตว จงถอวา [H2O] คงท

K [H2O] = [H3O+] [A-][HA]

Ka = [H3O+] [A-][HA]

Ka = คาคงทสมดลการแตกตวของกรดหรอคาคงทการแตกตวของกรด

55

การแตกตวของกรดออน

กรดโมโนโปรตก คอ กรด 1 โมเลกลแตกตวให H+ 1 ตว เชน CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-

สารละลายกรดอะซตก (CH3COOH) 0.10 M แตกตวให [H3O+] = 1.34x10-3 M จงคานวณคา Ka

Ka = (1.34x10-3 M) (1.34x10-3 M) = 1.80x10-5

(0.1 M)6

ตวอยาง สารละลายกรดไฮโปคลอรส (HOCl) 0.10 M แตกตวให [H3O+] = 5.4x10-5 M จงคานวณคา Ka

HOCl + H2O H3O+ + OCl-

เรมตน 0.10 M 0 0เปลยนแปลง -5.4x10-5 M 5.4x10-5 M 5.4x10-5 Mสมดล 0.10 - 5.4x10-5 M 5.4x10-5 M 5.4x10-5 M

Ka = [5.4x10-5 M] [5.4x10-5 M] = 29.16x10-10 M2 = 2.92x10-8

[0.10-5.4x10-5 M] 0.10 M

2

7

กรดโพลโปรตก(กรดหลายโปรตอน) 1 โมเลกลแตกตวให H+

มากกวา 1 ตว กรดสองโปรตอน เชน H2CO3, H2S กรดออกซาลก (H2C2O4) กรดสามโปรตอน เชน กรดฟอสโฟรก (H3PO4) กรดซทรก (H3C6H5O7) เปนตน H3PO4 + H2O H3O++ H2PO4

- Ka1 = 7.5x10-3

H2PO4- + H2O H3O++ HPO4

2- Ka2 = 6.2x10-8

HPO42- + H2O H3O++ PO4

3- Ka3 = 4.2x10-13

H3PO4 + 3H2O 3H3O++ PO43-

กรดหลายโปรตอนมความสามารถในการใหโปรตอนตวท 1 มากกวาตวท 2 และท 3 เสมอ เพราะเมอกรดแตกตวใหโปรตอนตวแรกและไอออนลบ จะเกดแรงดงดดทางไฟฟาสถตระหวางโปรตอนและไอออนลบ จงทาใหโปรตอนตวถดมาหลดออกยากขน

8

การคานวณหาความเขมขน [H3O+] ของกรดหลายโปรตอนจะซบซอนมากกวากรดหนงโปรตอน เพราะตองคด H3O+ จากการแตกตวของกรดทกขนตอน แตถาหากวา Ka1 >> Ka2 >> Ka3 >> … H3O+ ทเกดขนจากการแตกตวขนแรก จะทาใหการแตกตวขนท 2 และ 3 ...นอยมาก จนอาจสมมตไดวา H3O+ เกดจากการแตกตวขนแรก เทานน เชน

กรดฟอสโฟรก (H3PO4) ม Ka เทากบ 7.5x10-3

กรดซลฟรก (H2SO4) ม Ka1 =1x103, Ka2 = 1.2x10-2 จงถอวา กรดซลฟรกเปนกรดแก

9

จงหา [H3O+] ในสารละลาย CH3COOH เขมขน 1.00 mol dm-3 ท25 C เมอ Ka = 1.8x10-5

CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-

เรมตน 1.00 M 0 0 ทสมดล (1.00- x M) x M x M

การคานวณหา [H3O+] ในสารละลายกรดออน

10

หากกรดออนมการแตกตวนอยกวา 5% เมอเทยบกบความเขมขนเรมตน หรอ

[CH3COOH] > 1000 Ka

จงประมาณการแตกตวของ CH3COOH วานอยมากเมอเทยบกบความเขมขนเรมตน ดงนนจงตด x ออกจาก 1.0-x ได

CH3COOH + H2O H3O++ CH3COO-

เรมตน 1.0 M 0 0 เปลยน -x M x M x M ทสมดล (1.0 - x M) x M x M

11

เมอ [CH3COOH] >> Ka พบวา [H3O+] จากการประมาณโดยตดความเขมขนทแตกตวออกจากความเขมขนเรมตน จะใกลเคยงกบความเขมขนทไมตด x ออก แตถาหากอตราสวน

[HA] นอยกวาหรอเทากบ 1000 ตองคานวณแบบKa

12

สารละลายกรด HCN 0.2 M และ Ka = 8.16x10-5 จงหา [H3O+]

HCN + H2O H3O+ + CN-

เรมตน 0.2 M 0 0

เปลยน -x x x

ทสมดล 0.2-x x x

[HCN] = 0.2 M = 2450 > 1000Ka 8.16x10-5

จงประมาณ 0.2-x = 0.2 M ได

3

13

เบสออน คอ เบสทแตกตวให OH- นอย เกดในปฏกรยาผนกลบไดเมอเบสออน B ทาปฏกรยากบนา จะแตกตว ดงสมการ

B(aq) + H2O(l) BH+ (aq) + OH-(aq)

ความแรงของเบสออนขนกบความสามารถในการแตกตว พจารณาจาก 1. คาคงทการแตกตวของเบส 2. รอยละการแตกตว

14

คาคงทการแตกตวของเบสออน (Kb)ถาสมการการแตกตวของเบส คอ

B(aq) + H2O(l) BH+ (aq) + OH-(aq)

เชน NH3 + H2O NH4++ OH-

Kb = 1.8x10-5

15

ตวอยาง a solution of the weak base trimethylamine, (CH3)3N, in water reacts according to the equation:

Kb = 6.3x10-5 ท 25C

(CH3)3N(aq) + H2O(l) (CH3)3NH+(aq) + OH-(aq)

ตวอยาง สารละลาย trimethylamine 0.25 M ม [H3O+] และ pH เทาไร(CH3)3N(aq) + H2O(l) (CH3)3NH+(aq) + OH-(aq)

เรมตน 0.25 0 0เปลยน -x x xสมดล 0.25-x x x

16

1717

รอยละการแตกตวของกรดออน-เบสออน กรดออน HA + H2O H3O++ A-

เบสออน B + H2O BH++ OH-

= ระดบขนการแตกตว

18

ตวอยาง สารละลายกรด HCN 0.02 M แตกตวให [H3O+] 1.2x10-5 M จงหารอยละการแตกตว HCN

HCN + H2O H3O++ CN-

รอยละการแตกตว HCN = 0.06%

4

19

NH3 + H2O NH4++ OH-

ตวอยาง การคานวณรอยละการแตกตวของเบสออนแอมโมเนย 0.2 M ทสมดล แตกตวให OH- 0.0019 M

รอยละการแตกตวของเบส NH3 = 0.95%

20

กรดอะซตก 0.5 M Ka = 1.8x10-5 จงหา [H3O+] และรอยละการแตกตวของกรดน


เรมตน 0.5 M 0 0

เปลยน -x x x

สมดล 0.5-x x x

ตวอยาง การคานวณรอยละการแตกตวของกรดออนและเบสออน

21

รอยละการแตกตวของกรดอะซตก = 0.6%

pH ของสารละลายกรดออน

22

การคานวณ pH ของกรดออน ใหหา [H3O+] กอน แลวคอยหา pH จาก pH = - log [H3O+]เชน CH3COOH 0.10 M pH = ? Ka = 1.8x10-5

CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO

เรมตน [CH3COOH] 0 0ทาปฏกรยา -x x xสมดล [CH3COOH]-x x x

23

[HA] = 0.10 = 5.6x103 > 1000Ka 1.8x10-5

pH = - log [H3O+] = - log (1.34x10 3)= 3.0 – log 0.13 = 3.0 - 0.13 = 2.87

24

pH ของสารละลายเบสออนใหหา [OH-] ตามดวยหา [H3O+] กอน จงหา pH = -log [H3O+] เชน NH3 0.1 M pH = ?

NH3 + H2O NH4+ + OH-

เรมตน [NH3] 0 0ทาปฏกรยา -x x xสมดล (0.1-x) x x

[B]/Kb = 0.1/10-5

= 10000 > 1000

5

25

[H3O+] [OH ] = Kw = 1.0x10 14

[H3O+] = 1.0x10 14

1.34x10 3

[H3O+] = 7.46x10 12

-log [H3O+] = – log (7.46x10 12)= 12 – log (7.46)= 12 – 0.87

pH = 11.13

26

pOH = - log [OH- ] = - log (1.34x10 3)= 2.87

pH = 14.0 – pOH = 14.0 – 2.87 = 11.13

หรอหา [OH- ] แลวหา pOH จงคอยคานวณหา pH = 14.0 - pOH

27

1. จงหา pH ของสารละลาย 0.2 M CH3COOH Ka=1.8x10-5

2. จงหา pH ของสารละลาย 0.5 M NH3 Kb=1.8x10-5

3. จงหา pH ของสารละลาย 0.1 M กรดฟอรมก (HCOOH) Ka=1.8x10-4

4. จงหา pH ของสารละลาย 0.4 M piperidine (C5H11N) Kb=1.3x10-3

5. จงหา [H3O+], C6H5COO-, C6H5COOH และ pH ของสารละลาย0.5 M C6H5COOH เมอ Ka= 6.5x10-5

แบบฝกหด

28

สมบตความเปนกรด-เบสของเกลอกรดทาปฏกรยากบเบสใหเกลอทเปนสารประกอบไอออนก - เกลอละลายนาแตกตวอยางสมบรณใหไอออนบวก และไอออนลบ - ไอออนบวกและไอออนลบสวนใหญทาปฏกรยากบนาให H3O+

และ OH- จงมผลตอ pH ของสารละลายปฏกรยาไฮโดรลซส คอ ปฏกรยาทไอออนของเกลอทาปฏกรยากบนา - ไอออนลบ ทมาจากกรดแกหนงโปรตอน จะเปนเบสออนมาก จงไมเกดไฮโดรลซส- ไอออนลบ จากกรดหลายโปรตอน จะตองคด Ka และ Kb ของไอออนนนกอน มผลตอ pH- ไอออนลบจากกรดออน เกดไฮโดรลซส

- ไอออนบวก ของหม IA (ทกตว) IIA (บางชนด Ca 2+, Sr2+, Ba2+ ) ไมมสมบตกรดเบส และไมไฮโดรลซส- ไอออนบวกของเบสออน เชน NH4

+ เปนคกรดของเบสออน NH3เกดไฮโดรลซส มผลตอ pH

เชน NH4Cl, CH3COOH

การแยกสลายดวยนา (Hydrolysis) ไอออนของเกลอทาปฏกรยากบนา ไดสารละลายทมความเปน กรด, เบส หรอ กลาง

เกลอทเกด Hydrolysis ได คอ- เกลอทเกดจากกรดออน – เบสแก (เชน CH3COONa)

- เกลอทเกดจากกรดแก – เบสออน (เชน NH4Cl)

- เกลอทเกดจากกรดออน – เบสออน (เชนCH3COONH4)

29

- เกลอทเกดจากกรดแก-เบสแกไดสารละลายทเปนกลาง จงไมเกด hydrolysis

30

CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-

ไฮโดรลซสของเกลอของกรดออน–เบสแกไดสารละลายทเปนเบส เชน CH3COONa, KCN, NaF

CH3COONa Na+ + CH3COO-

hydrolysis

การแยกสลายดวยนา(Hydrolysis)

ใน สลล.ปรมาณ OH- H+ สลล.เปนเบส

ไอออนลบ

6


Kh = คาคงทไฮโดรไลซส

Kh =[CH3COOH] [OH-]

[CH3COO- ]

คณดวย [H3O+] ทงเศษ และ สวน

Kh =[CH3COOH] [OH-] [H3O+]

[CH3COO - ] [H3O+]

Kh =Kw

Ka 31

รอยละการไฮโดรลซส (% hydrolysis)

CH3COONa Na+ + CH3COO-


% hydrolysis = [OH-] x 100[CH3COO-]

32

33

จงหา pH และรอยละการไฮโดรลซสของสารละลาย CH3COONa 1.0 M

CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq)

Kh = Kw = 1.0x10-14 = 5.6x10-10

Ka 1.8x10-5


Kh = [CH3COOH] [OH-] = 5.6x10-10

[CH3COO-]Kh = x2 = 5.6x10-10

(1.0-x)x = [OH-] = 2.37x10-5

pOH = -log (2.37x10-5) = 4.63pH = 14.0-4.63 = 9.37

Ka (CH3COOH)= 1.8x10-5

34

% hydrolysis = [OH- ] x 100[CH3COO- ]

= 2.37x10-5 x1001.0

= 2.37x10-3

35

ไฮโดรลซสของเกลอของกรดแก-เบสออน

ไดสารละลายทเปนกรดNH4Cl NH4

+ + Cl-

NH4+ + H2O NH3 + H3O+

Kh =[NH3] [H3O+]

[NH4+ ]

Kh =Kw

Kb3636

จงหา pH และ รอยละการไฮโดรลซสของสารละลาย 0.1 M NH4Cl

Kh = Kw = 1.0x10-14 = 5.6x10-10

Kb 1.8x10-5


Kh = [NH3] [H3O+] = 5.6x10-10

[NH4+]

Kh = x2 = 5.6x10-10

(0.1-x)x = [H3O+] = 7.48x10-6

pH = - log (7.48x10-6) = 5.13

NH4Cl NH4+ + Cl-

NH4+ + H2O NH3 + H3O+

Kb (NH3) = 1.8x10-5

7

37

% hydrolysis = [H3O+] x 100[NH4

+-]= 7.48x10-6 x100

0.1= 7.48x10-3

ไฮโดรลซสของเกลอของกรดออน-เบสออน

38

- ตองดความสามารถในการแตกตวของแตละไอออน จงจะบอกไดวาสารละลายทไดเปนกรดหรอเบส เชน - CH3COONH4 Kh (NH4

+) = 5.6x10-10

Kh (CH3COO-) = 5.6x10-10 จงเปนกลาง- (NH4)2CO3

Kh(NH4+) = Kw = 1.0x10-14 = 5.6x10-10

Kb(NH3) 1.8x10-5

Kh(CO32-) = Kw = 1.0x10-14 = 1.8x10-4

Ka(HCO3-) 5.6x10-11

Kh(NH4+) นอยกวา Kh(CO3

2-) สารละลายทไดจงเปนเบส

39

ผลของไอออนรวม Common Ion EffectCommon ion ไอออนทเกดจากแตกตวของตวถกละลายมากกวาหนงชนด เชน สารละลาย CH3COOH 1.0 M ม pH = 2.37, CH3COONa 1.0 M ม pH = 9.37 สารละลายผสมของ CH3COOH และ CH3COONa = 1.0 M จะมผลตอ pH อยางไร

CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O++(aq) + CH3COO-(aq)

CH3COONa(aq) Na+ (aq) + CH3COO-(aq)ม CH3COO- เปนไอออนรวม Le Chatelier ทานายวา CH3COO-

รบกวนสมดล ทาใหการแตกตวของกรดเลอนไปทางซายสารละลายผสมของ CH3COOH + CH3COONa จะเปนกรดนอยกวาสารละลาย CH3COOH

40

CH3COO- เปนไอออนลบจากกรดออน จงทาหนาทเปนเบสเกดไฮโดรลซสกบนาได

CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq)

CH3COOH(aq) + H2O(l) H3O+ (aq) + CH3COO-(aq)

แต Ka(CH3COOH) = 1.8x10-5 >> Kh(CH3COONa) = 5.6x10-10

จงไมตองคดถงการไฮโดรลซสของเกลอได ดงนนความเขมขนเกลอ CH3COONa จะใชความเขมเรมตนได

เรม (M) 1.0 x 1.0สมดล 1.0-x x 1.0+x

[CH3COOH] = 1.0 = 5.6x104 >> 1000 จงประมาณ 1.0-x = 1.0 ไดKa 1.8x10-5

[CH3COONa] = 1.0 >> 1000 จงประมาณ 1.0+x = 1.0 ไดKh 5.6x10-10

41

pH ของสารละลายผสมกรดออนกบเกลอของกรดออน > pH ของกรดออน

สารละลายบฟเฟอร (Buffer solution)

สารละลายท pH ไมเปลยนแปลงหรอเปลยนแปลงเลกนอยเมอเตมกรดแก หรอเบสแกลงไปเลกนอย หรอเมอเจอจางดวยนากลน สารละลายบฟเฟอรเตรยมไดจาก

1. กรดออน+เกลอของกรดออนนน เชนCH3COOH + CH3COONa, H3PO4 + NaH2PO4

2. เบสออน+เกลอของเบสออนนน เชนNH3 + NH4Cl

42

8

กรดออน (HA) + เกลอของกรดออน (NaA)

HA + H2O H3O++ A-

ทสภาวะสมดลKa =

[H3O+] [A- ]

[HA]

[H3O+] = Ka[HA] [A- ]

NaA Na++ A-

H3O+ A-

Na+HA A-

สารละลายบฟเฟอรกรด

43

A- + H2O HA + OH-

-log [H3O+] = -log Ka[HA] [A- ]

= -log Ka - log [HA] [A- ]

[A-][HA]

pH = pKa + logหรอ

[HA] [A- ]

pH = pKa - logเกลอ

กรด

44Henderson-Hasselbalch equation

45

สารละลายบฟเฟอรกรด

เมอเตมกรดแก H+ : H+ + A- HAเมอเตมเบสแก OH- : OH- + HA H2O + A-

อตราสวนของ [HA]/[A-] จะเปลยนเพยงเลกนอย ทาให pH เปลยนแปลงเลกนอย

[HA] [A- ]

pH = pKa - log(เกลอ)

(กรด) เบสออน (B) + เกลอของเบสออน (BH+)

B + H2O BH++ OH-

[OH- ] = Kb

[B] [BH+]

[B] [BH+] pOH = pKb - log (เกลอ)

(เบส)

สารละลายบฟเฟอรเบส

[BH+] [OH- ]Kb =[B]

46

ตวอยาง จงคานวณ pH ของบฟเฟอร 0.4 M CH3COOH+ 0.4 M CH3COONa (Ka =1.8x10-5)วธทา [CH3COOH]

[CH3COO- ] pH = pKa - log

(0.4) (0.4)

= - logKa - log

= - log (1.8x10-5)= - log 1.8 - log10-5

= -0.255 + 5 = 4.74547 48

0.1 M NH3 400 cm3 มจานวนโมล = 0.1x400 mol1000

ปรมาตรรวม = 400+400 = 800 cm3

[NH3] = 0.1x400 1000 1000 800x

[NH4NO3] = 0.2x400 1000 1000 800x

= 0.05 M

= 0.1 M

ตวอยาง จงคานวณ pH ของบฟเฟอรระหวาง 0.1 M NH3

400 cm3 และ 0.2 M NH4NO3 400 cm3 (Kb=1.8x10-5)

0.2 M NH4NO3 400 cm3 มจานวนโมล = 0.2x400 mol1000

9

49

[NH3] [NH4NO3 ]

pOH = pKb - log

= 4.745 + 0.301 = 5.046

= 8.945

pH = 14 - pOH= 14.00 - 5.046

= - log (1.8x10-5) – log (0.05/0.1) pH ไมเปลยนแปลงหรอเปลยนเลกนอย

สารละลายบฟเฟอร 1 ลตร ม CH3COOH 0.1 mol และ CH3COONa 0 .1 mol

pH = pKa – log [CH3COOH][CH3COONa]

pH = 4.745 – log (0.1/0.1)pH = 4.745

50

การทดสอบความเปนบฟเฟอรการเตมกรดแกในบฟเฟอร

51

วธคด HCl 1.0 M 1 cm3 มจานวนโมล = 0.001 mol


H+ + CH3COO- CH3COOH0.001mol ลด 0.001mol เพม 0.001mol

HCl H++ Cl-

ถาเตม HCl 1.0 M ปรมาตร 1 cm3 จะทาใหสารละลายม pH เทาไร

52

จาก[CH3COOH] [CH3COO- ]

pH = pKa - log

= 4.745 - log (0.101) (0.099)

= 4.745 - 0.009 = 4.736

52

หลงเตม HCl แลวตองคดความเขมขนใหม[CH3COOH] = (0.1 + 0.001) mol/ 1001mL = 0.101 M

[CH3COO-] = (0.1 - 0.001) mol/ 1001mL = 0.099 M

(pH ใกลเคยงเดม)

53

ถาเตม NaOH 1.0 M ปรมาตร 1 cm3 จะทาใหสารละลายม pH เทาไร

0.001 mol


เมอเตม NaOH แลวความเขมขนของสารเปลยนไป

NaOH Na++ OH-

53

จานวนโมลของ NaOH ทเตม =

OH- + CH3COOH CH3COO- + H+

การเตมเบสแกในบฟเฟอร

54

[CH3COOH] = (0.1 - 0.001) mol/ 1001mL = 0.099 M

[CH3COO-] = (0.1 + 0.001) mol/ 1001mL = 0.101 M

OH- + CH3COOH CH3COO - + H2O0.001mol ลด 0.001mol เพม 0.001mol

(0.099) (0.101)

pH = pKa - log

= 4.749 (pH ใกลเคยงเดม)

10

การเตมนาในสารละลายบฟเฟอร


H2O H++ OH-เตมนา

CH3COO- + H+ CH3COOH

CH3COOH + OH- H2O + CH3COO-

ความเขมขนของไอออนตางๆ คงเดม pH จงคงท

55

การเตรยมสารละลายบฟเฟอร เลอกกรด หรอเบสทม pKa หรอ pKb ใกลเคยงกบpH หรอ pOH ทตองการ หรออยใน ชวง pKa 1 หรอpKb 1 เชน

[กรด] [เกลอ]

หรอ[เบส] [เกลอ]

1 10

10 1

-

56

[HA][A-]

pH = pKa - log

ถาตองการเตรยมบฟเฟอรจากกรดออนโดยใหสารละลายม[H3O+] = 1.2 x 10-4 Mทานจะเลอกกรดชนดใด ตอไปน

HNO2, Ka = 4.6x10-4

H3PO4, Ka = 7.5x10-3

HSO4-, Ka = 1.2x10-2

กรดทเลอกใชคอ.........................

ตวอยางการเตรยมสารละลายบฟเฟอร

57

?

HNO2 + H2O H3O+ + NO2-

[H3O+] = Ka[HNO2] [NO2

-] [HNO2] [NO2

-] [H3O+] Ka

=1

3.83(1.2x10-4) (4.6x10-4)= =

ตองใช HNO2 1 mol ผสมกบเกลอ NO2- 3.83 mol ใน

สารละลายปรมาตร 1 L58

จากคา Ka เลอกใช HNO2 และการปรบอตราสวนระหวางกรดและเกลอ ดงน

59

ภายในเซลลสตวเลยงลกดวยนม มระบบบฟเฟอรของ H2PO4- และ

HPO42- ซงอยในสมดล ท pH = 6.9-7.4 จงหาอตราสวนของ H2PO4

-

และ HPO42- เพอเตรยมบฟเฟอร pH 7.0 (Ka2 = 6.2x10-8)

[H2PO4-]

[HPO42- ]

pH = pKa - log

[H2PO4-]

[HPO42- ]

7.0 = pKa - log

= - log(6.2x10-8 [H2PO4-]

[HPO42- ]

)- log7.0

H2PO4-(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HPO4

2-(aq)

= (8.0-0.79) [[H2PO4-]

[HPO42- ]

- log7.0

= 7.21 – 7.0 = 0.21[H2PO4

-] [HPO4

2- ] log

= antilog (0.21) = 1.62[H2PO4-]

[HPO42- ]

60

เตรยมโดยใช ความเขมขนของ H2PO4- เปน 1.62 เทาของความ

เขมขน HPO42-

11

อนดเคเตอร (Indicator)

อนดเคเตอรเปนสารอนทรยทมโครงสรางซบซอนและเปลยนสได เมอ pH ของสารละลายเปลยน

HIn H+ + In -

แดง นาเงน

KIn =[H+] [In- ]

[HIn] [HIn] [In- ]

pH = pKIn- log61 62

สของสารละลายขนกบ [HIn] / [In-]

[HIn] [In-]

10

[HIn] [In-]

0.1

สารละลายส HIn

สารละลายส In-

การเปลยนสของอนดเคเตอร

สารละลาย H+ มาก HIn H+ + In-

สารละลาย OH- มาก OH- + H+ H2OHIn H+ + In-

ตวอยางอนดเคเตอร

Indicator pH สทเปลยนThymol blue 1.2-2.8 แดง-เหลองBromphenol blue 3.0-4.6 เหลอง-นาเงนCongo red 3.0-5.0 นาเงน-แดงMethyl orange 3.1-4.4 แดง-เหลองBromocresol green 3.8-5.4 เหลอง-นาเงน

63

Indicator pH สทเปลยนMethyl red 4.2-6.3 แดง-เหลองAzolitmin (litmus) 5.0-8.0 แดง-นาเงนBromocresol purple 5.2-6.8 เหลอง-มวงBromthymol blue 6.0-7.6 เหลอง-นาเงนPhenol red 6.8-8.4 เหลอง - แดงPhenolphthalein 8.3-10.0 ไมมส - ชมพ

64

ตวอยางอนดเคเตอร

- เปนการวเคราะหหาปรมาณสารหรอความเขมขนของสารละลาย

- โดยการนาสารละลายทตองการวเคราะห มาทาปฏกรยากบสารททราบความเขมขนทแนนอน

สารททราบความเขมขนทแนนอน เรยกวาสารละลายมาตรฐาน (Standard solution)

65

การไทเทรต (Titrametric analysis) การไทเทรตระหวางกรด-เบส

เมอกรด-เบสทาปฏกรยาสมมลกนพอด เรยกวาปฏกรยาสะเทนระหวางกรด-เบส

จดทสาร 2 ชนดทาปฏกรยากนพอด : จดสมมล

จดทสารละลายเปลยนส (เกดจาก indicator) : จดยต

หา pH ของสารละลายระหวางการไทเทรตจาก- วดดวย pH meter- จาก Titration curve ระหวาง pH กบ ปรมาตร- คานวณหา [H3O+] และ pH

66

12

67

เตมเบสลงในสารละลายกรด

เตมกรดลงในสารละลายเบส

Titration curve of acid-base กราฟไทเทรตระหวางกรด-เบส

68

กรดแก-เบสแก จดสมมล pH 7HCl + NaOH จดสมมล pH = 7 (Bromthymol Blue)

กรดออน-เบสแก จดสมมล pH > 7

CH3COOH + NaOH จดสมมล pH 9 (Phenolphthalein) กรดแก-เบสออน จดสมมล pH < 7

NH3 + HCl จดสมมล pH 5 (Methyl red) กรดออน-เบสออน ไมมสวนทเปนเสนตรง ไมเหนการเปลยนแปลง pH อยางรวดเรวเมอเขาใกลจดสมมล

การไทเทรตระหวางกรดแก-เบสแก

(1.0M HCl 25 mL+ 1.0 M NaOH) จดสมมล pH =7pH range 5-9

• Phenol red6.8-8.4

(yellow- red)

• Bromthylmolblue 6.0-7.6(yellow – blue)

การไทเทรตระหวางกรดออน-เบสแก

70

0.1 M CH3COOH 25 mL + 0.1 M NaOH จดสมมลpH 9

pH range 8-10Phenolphthalein8.3-10.0(no color – pink)

1.0 M NH3 40 mL + 1.0 M HCl จดสมมล pH 5pH range 4-7• Methyl red4.2-6.3 red-yellow

71

การไทเทรตระหวางกรดแก-เบสออน

• Bromocresolgreen 3.8-5.4yellow-blue

กรดแตกตวไดมากกวา 1 ครง เชน H2A + NaOH

จดสมมลท 1 pH = 6.0

จดสมมลท 2 pH = 11.9

การไทเทรตกรดโพลโปรตก-เบสแก

72

13

การคานวณ pH ในการไทเทรต

ตวอยาง จงคานวณ pH ของสารละลาย เมอหยด0.10 M NaOH 49 cm3 ลงใน 0.1 M HCl 50 cm3

วธทา HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq)+ H2O(l)

0.1 M NaOH 49 cm3 ม OH- = 0.1x49 = 0.0049 mol1000

0.1 M HCl 50 cm3 ม H+ = 0.1x50 = 0.005 mol1000

สมการสทธ H+(aq) + OH-(aq) H2O(l)

73 74

เหลอ H+ ทไมไดทาปฏกรยา = 0.005-0.0049 = 0.0001 mol

ปรมาตรรวมของสลล. = 49+50 = 99 cm3

[H+] ทมในสลล. = 0.0001x1000 = 0.001 mol dm-3

99pH = -log [H+]

= -log 0.001 = -log (1x10-3) pH = 3

75

แบบฝกหด1. จงคานวณ pH ของสารละลาย เมอไทเทรต 0.1 M HCl 25.0

cm3 ดวย 0.10 M NaOH 25.2 cm3

2. จงคานวณ pH ของสารละลาย เมอไทเทรต 0.1 M H2SO4 25.0 cm3 ดวย 0.10 M NaOH 25.2 cm3

3. จงคานวณ pH ของสารละลาย เมอไทเทรต 0.1 M CH3COOH 10.0 cm3 ดวย 0.10 M NaOH 10.0 cm3

76

สมดลการละลาย

- เกลอ(สารประกอบไอออนก) ละลายนาจะแตกตวให ไอออนบวกและไอออนลบ- ความเขมขนของไอออนบวกและไอออนลบมากขน ไอออนทงสองจะรวมตวกนเกดปฏกรยายอนกลบเปนตะกอน- เมออตราการละลาย = อตราการตกตะกอน จะอยในภาวะสมดล

PbCl2(s) Pb2+ (aq) + 2Cl-(aq)- สารละลายมสมดลระหวางเกลอและไอออน เรยกวา สารละลายอมตว (saturated solution)- ปรมาณเกลอทเตมลงในตวทาละลายปรมาตรหนง (100 mL) เพอใหเกดสารละลายอมตว เรยกวา สภาพละลายได (solubility)

77

ตวอยางเกลอทละลายนาไดนอย และเกลอทไมละลายนา

1. เกลอคลอไรด โบรไมด และไอโอไดดของ Pb2+, Hg22+,

Ag+ เชน PbCl2, Hg2Cl2, PbBr, AgCl, AgBr, AgI2. เกลอซลเฟต เชน BaSO4, SrSO4, PbSO4, Ag2SO4

3. เกลอซลไฟด เชน CuS, NiS, CoS, Fe2S3

4. เกลอไฮดรอกไซด เชน Fe(OH)3, Cu(OH)25. เกลอคารบอเนต เชน BaCO3, CaCO3

6. เกลอโครเมต เชน PbCrO4, BaCrO4

สมดลของสารทละลายนาไดนอย

78

Salts: ionic compounds composed of positively charged cations and negatively charged anions, with neutral net charge.

เมอเกลอละลายนาจะแตกตวเปนไอออนAB2(s) A2+(aq) + 2B-(aq)

ทสมดล ปรมาณเกลอ (S) และความเขมขนของไอออนในสารละลายจะคงท

ทสมดล

Ksp = solubility product constant คาคงทผลคณการละลายได

Kc =[A2+] [B- ]2

[AB2]

Ksp = [A2+] [B- ]2

14

สมดลของเกลอทละลายนาไดนอยเกลอทม Ksp ตา จะละลายนาไดนอย เชน AgCl, BaSO4, Ag2SO4

AgCl ละลายในนาAgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)

K =[Ag+] [Cl- ]

[AgCl(s)]

ทสมดล Ksp = [Ag+][Cl- ]

[Ag+] [Cl- ] : ผลคณไอออน (ion product)

79 80

สารละลายอมตวของ CaCO3 ทอณหภม 25 C พบวามความเขมขนของ Ca2+ = 5.3x10-5 M จงหา Ksp

สมดลการละลายคอCaCO3(s) Ca2+ (aq) + CO3

2-(aq)Ksp = [Ca2+] [CO3

2-]จากปฏกรยา เกด Ca2+ 1 mol จะเกด CO3

2- 1 mol[Ca2+ ] = 5.3x10-5 M[CO3

2-] = 5.3x10-5 M Ksp = (5.3x10-5 M)(5.3x10-5 M)

= 2.8x10-9

81

ทอณหภม 25 C สารละลายอมตวของ Hg2Cl2 ประกอบดวย[Hg2

2+ ] = 6.5x10-7 M จงคานวณหาคา Ksp ของเกลอน

Hg2Cl2(s) Hg22+ (aq) + 2Cl-(aq)

ทสมดล x 2x Ksp = [Hg2

2+ ] [Cl-]2

เกด [Hg22+ ] = 6.5x10-7 M จงเกด [Cl-] = 2x6.5x10-7 M = 1.3x10-6 M

Ksp = (6.5x10-7) (1.3x10-6)2

= 1.1x10-18

82

จงคานวณสภาพละลายไดท 25 C ของ AgCl ในนาบรสทธ (Ksp = 1.8x10-10)

ถาใหสภาพละลายไดของ AgCl = x mol/L

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)ทสมดล x x

[Ag+] [Cl-] = Ksp

x2 = 1.8x10-10

x = (1.8x10-10)1/2 = 1.3x10-5

สภาพละลายไดของ AgCl = 1.3x10-5 M

83

จงคานวณสภาพละลายไดท 25 C ของ PbCl2 เมอ Ksp = 1.6x10-5

ใหสภาพละลายได = x MPbCl2(s) Pb2+ (aq) + 2Cl- (aq)

เรม 0 0เปลยน x 2xสมดล x 2x

[Pb2+] [Cl-]2 = Ksp

x (2x)2 = 1.6x10-5

4x3 = 1.6x10-5

x3 = 4.0x10-4

x = 0.074 M สภาพละลายไดของ PbCl2 = 0.074 M

Ion product Ksp ปฏกรยาเดนหนา สารยงละลายไดอกIon product = Ksp สมดล (สารละลายอมตว)

Ion product Ksp ปฏกรยายอนกลบ สารจะตกตะกอน

สมดลของเกลอทละลายนาไดนอย

84

การละลายของเกลอ หรอการนาสารละลายไอออนบวก และสารละลายไอออนลบมาผสมกน สารละลายทไดจะอยในสภาพใดขนกบความเขมขนของไอออนทจะใหผลคณไอออนมคาเปนอยางไรเมอเปรยบเทยบกบคา Ksp ทอณหภมนนๆ

การตกตะกอนของสารไอออนก

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq), Q = [Ag+] [Cl-] , Ksp = [Ag+]eq [Cl-]eq

15

85

จงทานายสภาพของละลายของ AgCl ในนาบรสทธท 25 C (Ksp = 1.8x10-10) เมอ1. [Ag+] = [Cl-] = 1.0x10-6 M2. [Ag+] = [Cl-] = 1.3x10-5 M3. [Ag+] = [Cl-] = 2.0x10-5 M4. [Ag+] = 2.0x10-4 M [Cl-] = 1.0x10-6 M


86

ปจจยทมผลตอการละลาย

1. ผลของไอออนรวม - เกลอทละลายนาไดนอยละลายในสารละลายทมไอออนรวม สมดลการละลายจะเลอนไปทางซาย การละลายจะลดลง

จงคานวณสภาพละลายไดท 25 C ของ AgCl ในสารละลาย NaCl 0.10 M (Ksp = 1.8x10-10)

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)

ทสมดล x 0.10+x[Ag+] [Cl-] = Ksp

(x) (0.10+x) = 1.8x10-10

0.10x = 1.8x10-10

x = 1.8x10-9

สภาพละลายไดของ AgCl = 1.8x10-9 M

เรมตน 0 0.10 M

[Cl-] = 0.10 > 1000Ksp 1.8x10-5

87

2. ผลของ pH ตอสารละลาย - pH ของสารละลายมผลตอการละลายของเกลอทประกอบดวย

ไอออนบวกทเปนกรด และ/หรอไอออนลบทเปนเบสเชน สารประกอบไอออนกทมไอออนลบเปนเบส เชน CO3

2-, CN-, S2-

จะละลายไดมากขนเมอสภาพกรดของสารละลายเพมขน (pH ลดลง)

CaCO3(s) Ca2+ (aq) + CO32- (aq) Ksp = 2.8x10-9

H3O+(aq) + CO32-(aq) HCO3

-(aq) + H2O(l) K = 1Ka((HCO3

-)สมการสทธ CaCO3(s) + H3O+(aq) Ca2+ (aq) + HCO3

-(aq) + H2O(l)

Kc = Ksp x 1 = (2.8x10-9) x 1 = 50 Ka(HCO3

-) 5.6x10-11

Kc >> Ksp ดงนน H3O+ จงมผลตอการละลายของ CaCO3

ถาสารละลายเปนกรดมากขน การละลายของ CaCO3 จะมากขน88

3. ผลของการเกดไอออนเชงซอน - การละลายของสารประกอบไอออนกจะเพมขนอยางมาก ถาสารละลายมสารทสามารถเกดพนธะโคออรดเนตโควาเลนตกบไอออนของโลหะได

AgCl ละลายนาไดนอย ไมละลายในกรด แตจะลายไดดในสารละลายแอมโมเนยทมากเกนพอ

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)Ag+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)

ปฏกรยาสทธ AgCl(s) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq) + Cl-(aq)

เมอเพมความเขมขนของ NH3 สมดลของ [Ag(NH3)2]+ เลอนไปทางขวามากขน ทาใหความเขมขนของ Ag+ ลดลงจงมผลตอสมดลการละลายของ AgCl ใหเกดไปทางขวามากขน นนคอ AgCl ละลายมากขน

89

ประโยชนของ Ksp ใชในการแยกไอออนออกจากกน

สารมคา Ksp ตา จะตกตะกอนไดงาย

สารมคา Ksp สง จะละลายไดมาก หรอตกตะกอนไดยาก

การแยกไอออนโดยการตกตะกอน

การเลอกตกตะกอน เปนเทคนคการแยกไอออนในสารละลายผสมทมนาเปนตวทาละลาย โดยการเตมรเอเจนตเพอตกตะกอนไอออนบางชนด ในขณะทไอออนอนยงคงอยในสารละลาย

90

เพราะ Ksp ของ BaSO4 มคานอยกวา ผลคณความเขมขนจะถง Ksp ของ BaSO4 กอนถง Ksp

ของ CaSO4

ตวอยาง ถาในสารละลายม [Ba2+ ] = [Ca2+ ] เมอเตมSO4

2- สารใดจะตกตะกอนกอน เมอKsp BaSO4 = 1.1x10-10

Ksp CaSO4 = 1.1x10-5

เกดตะกอนของ BaSO4 กอน และถาใช [SO42-] ทเหมาะสม

จะแยก BaSO4 ไดหมด

16

91

สารละลายหนงประกอบดวย Ba2+ 0.20 M และ Ca2+ 0.20 M จงคานวณหาความเขมขนของ SO4

2- ทจะใชในการแยกไอออนทงสองออกจากกน

Ksp ของ BaSO4 < Ksp ของ CaSO4 ดงนน BaSO4 ตกตะกอนกอนคานวณความเขมขนของ SO4

2- ตาสดททาให Ba2+ ตกตะกอนเปน BaSO4

[Ba2+] [SO42-] = Ksp = 1.1x10-10

(0.20 M)[SO42-] = 1.1x10-10

[SO42-] = 5.5x10-10 M

คานวณความเขมขนของ SO42- สงสดททาให Ca2+ ตกตะกอนเปน CaSO4

[Ca2+] [SO42-] = Ksp = 1.1x10-5

(0.20 M) [SO42-] = 1.1x10-5

[SO42-] = 5.5x10-5 M

ดงนน ตองควบคมความเขมขนของ SO42- ใหมากกวาหรอเทากบ 1.1x10-10 M

เพอตกตะกอน BaSO4 แตนอยกวา 1.1x10-5 M เพอไมใหตกตะกอน CaSO4 9292

สารละลายหนงประกอบดวย Hg22+ 0.5 M และ Pb2+ 0.5 M จงคานวณหา

ความเขมขนของ Cl- ทจะใชในการแยกไอออนทงสองออกจากกนHg2Cl2(s) Hg2

2+(aq) + 2Cl-(aq) Ksp = 1.1x10-18

PbCl2(aq) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) Ksp = 1.7x10-5

Ksp ของ Hg2Cl2 < Ksp ของ PbCl2 ดงนน Hg2Cl2 ตกตะกอนกอน

คานวณความเขมขนของ Cl- ตาสดททาให Hg22+ ตกตะกอนเปน Hg2Cl2

[Hg22+ ] [Cl-]2 = Ksp = 1.1x10-18

(0.5 M)[Cl-]2 = 1.1x10-18

[Cl-]2 = 2.2x10-18

[Cl-] = 1.5x10-9 M

93

คานวณความเขมขนของ Cl-สงสดททาให Pb2+ ตกตะกอนเปน PbCl2

[Pb2+ ] [Cl-]2 = Ksp = 1.7x10-5

(0.5 M) [Cl-]2 = 1.7x10-5

[Cl-]2 = 3.4x10-5

[Cl-] = 5.8x10-3 M

ดงนน ตองควบคมความเขมขนของ Cl- ใหมากกวาหรอเทากบ 1.5x10-9 M เพอตกตะกอน Hg2Cl2 แตนอยกวา 5.8x10-3 M เพอไมใหตกตะกอน PbCl2

94

การเกดไอออนเชงซอน (Complex ion formation)

ไอออนของโลหะจานวนมาก (ไอออนของโลหะแทรนซชน) สามารถเกดสารประกอบโคออรดเนชนหรอสารเชงซอนกบโมเลกลหรอไอออนตางๆ ทเรยกวา ลแกนด (ligand)

ไอออนของโลหะเปนกรด และลแกนดเปนเบส เกดพนธะโคออรดเนตโควาเลนต

Cu2+(aq) + 4NH3(aq) [Cu(NH3)4]2+(aq)

ลแกนด แบงตามจานวนอะตอมทใหคอเลกตรอน 1. โมโนเดนเทตลแกนด ลแกนดทมอะตอมใหคอเลกตรอน 1 อะตอม เชน F-, Cl-, NO2

-

OH-, CN-, O2-, S2-, H2O, NH3, CO, CH3CH2OH

95

2. พอลเดนเทตลแกนด ลแกนดทมอะตอมใหคอเลกตรอนตงแต 2 อะตอม อะตอมทใหคอเลกตรอนเหลานสามารถเกดพนธะกบอะตอมเดยวกน และจดกนเปนวง จะเรยกวา คเลต (chelate) แบงเปน

- ไบเดนเทตลแกนด เชน เอทลนไดแอมน (H2N-CH2-CH2-NH2) - ไตรเดนเทตลแกนด เชน ไดเอทลนไตรแอมน

(H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2) - เททระเดนเทตลแกนด เชน ไตรเอทลนเททระมน

(H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2) - เฮกซะเดนเทตลแกนด เชน เอทลนไดแอมนเททระแอซเทต (EDTA)

96

คาคงทสมดลของสารเชงซอนเมอลแกนดรวมกบไอออนโลหะจะไดไอออนเชงซอน

Ag+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)

ไอออนเชงซอนแตกตวไดนอยมาก และเกดสมดลระหวางไอออนเชงซอนกบไอออนหรอโมเลกลทไดจากการแตกตว

[Ag(NH3)2]+(aq) Ag+(aq) + 2NH3(aq)

สมดลของปฏกรยาการเกดไอออนเชงซอนใหคาคงท เรยกวา คาคงทการเกด Kform

Kform = [[Ag(NH3)2]+][Ag+] [NH3]2

สมดลของการแตกตวของไอออนเชงซอนใหคาคงท เรยกวา คาคงทอเสถยรภาพ Kinstab

Kinstab = [Ag+] [NH3]2

[[Ag(NH3)2]+]Kform = 1

Kinstab

17

97

ตวอยาง Kform ของสารเชงซอน ท 25 Cสมการสมดล ไอออนเชงซอน Kform

Ag+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3) 2]+ (aq) [Ag(NH3) 2]+ 1.7x107

Ag+(aq) +2CN-(aq) [Ag(CN)2]-(aq) [Ag(CN)2]- 1.0x1021

Cr3+ (aq) + 4OH-(aq) [Cr(OH)4]- (aq) [Cr(OH)4]- 8x1029

Cu2+ (aq) + 4NH3(aq) [Cu(NH3)4]2+ (aq) [Cu(NH3)4]2+ 5x1012

Fe3+ (aq) + SCN-(aq) [Fe(SCN)]2+ (aq) [Fe(SCN)]2+ 8.9x102

Zn2+(aq) + 4OH-(aq) [Zn(OH)4]2-(aq) [Zn(OH)4]2- 4.6x1017

98

จงหาความเขมขนของ Ag+ และ CN- ในสารละลาย 0.1 M K[Ag(CN)2]K[Ag(CN)2](aq) K+(aq) + [Ag(CN)2]- (aq)0.1 M 0.1 M 0.1 M[Ag(CN)2]- (aq) Ag+(aq) + 2CN-(aq)

ทสมดล (0.1-x) x 2xโดยให [Ag(CN)2]- ทเกดขนแตกตว x M

Kinstab = 1 = 1 = 1x10-21

Kform 1x1021

[Ag+] [CN-]2 = 1x10-21

[Ag(CN)2]-

x (2x)2 = 1x10-21

0.14x3 = 1x10-22

x = 2.9x10-8

เนองจาก Kinstab << 0.1 M จงประมาณ (0.1-x) = 0.1 M

[Ag+] = 2.9x10-8 M[CN-] = 5.8x10-8 M

99

สารละลาย 1 ลตร ม AgNO3 ละลายอย 0.1 โมล และม NH3 ละลายอย 1.0 M ถาเตม NaCl 0.01 โมล จะเกดตะกอนของ AgCl หรอไม

(Ksp AgCl = 1.7x10-10, Kinstab [Ag(NH3)2]+ = 6x10-8 ท 25 Cถาไมม NH3 Q = [Ag+] [Cl-] = (0.1 M) (0.01 M) = 1.0x10-3

Q >> Ksp (1.7x10-10) เกดตะกอนของ AgCl ทนท

เมอม NH3 ในสารละลาย Ag+ จะรวมตวกบ NH3 เกดไอออนเชงซอนAg+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)

0.1 M 0.2 M 0.1 Mเพราะ Kform = 1 = 1.6x107 Kform >> 0.1 M

6x10-8

จงไอออนเชงซอนเตมท ดงนน หลงเกดไอออนเชงซอน ความเขมขนของสารเปน

Ag+(aq) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)0 M 1.0-0.2 M 0.1 M

100

[Ag(NH3)2]+(aq) Ag+(aq) + 2NH3(aq)เรม 0.1 0 0.8 เปลยนแปลง –x x 2xทสมดล (0.1-x) x (0.8+2x)

เนองจาก Kinstab (6.x10-8) << 0.1 M และ 0.2 M ประมาณตด x ได

[Ag+] [NH3]2 = Kinstab [Ag(NH3)2]+

x(0.8+2x)2 = 6x10-8

(0.1-x)0.64x = 6x10-9

x = 9.4x10-9

[Ag+] = 9.4x10-9 Mเตม [Cl-] = 0.01 M[Ag+] [Cl-] = (9.4x10-9 M)(0.01 M)

= 9.4x10-11

ผลคณไอออน < Ksp (1.7x10-10)ดงนน AgCl จะไมตกตะกอน

ใหไอออนเชงซอนแตกตว x M

101

สมดลของไอออนเชงซอน(Complexation equilibrium)

การเกดไอออนเชงซอนชวยใหสารทละลายนาไดนอยสามารถละลายไดดขน เชน เตม NH3 ในสารละลายอมตว AgCl

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl - (aq)

Ag+(aq) + NH3(aq) [Ag (NH3 )2 ]+(aq)

Complex ion[ Ag+ ] ลดลงสมดลเลอนทางขวาAgCl(s) ละลายมากขน จน [Ag+][Cl-] = Ksp

ตวอยางไอออนเชงซอน

102

Ag+(aq) + 2CN-(aq) [Ag(CN)2]-(aq)Zn2+(aq) + 4OH-(aq) [Zn(OH)4]2-(aq)[Co(H2O)6]2+(aq) + 4Cl-(aq) [CoCl4]2-(aq) + 6H2O(l)

18

103

1. สารละลายม [Cu2+] 1.0x10-4 M ผสมกบ [Pb2+] 2.0x10-3 M ถาเตม I- จะเกดตะกอน CuI2 หรอ PbI2

Ksp ของ CuI2 = 1.0x10-12 Ksp ของ PbI2 = 8.0x10-9

และตองใช ความเขมขนของ I- เทาไรจงจะเกดตะกอนพอด2. เมอผสม Ba(NO3)2 1.00 X10-3 M ปรมาตร 10.0 mL กบ Na2SO4

2.00 x10-5 M ปรมาตร 20.0 mL จะเกดตะกอน BaSO4 หรอไม (Ksp BaSO4 1.5 × 10–9)3. lead iodide (PbI2) มคา Ksp = 1.4x10-8 จงหาคาการละลายของ PbI2 ใน ก. water ข. 0.1M Pb(NO3)2 ค. 0.01M NaI


Documents

เนือหา้ สมดุลไอออน Ionic Equilibriumกรดโมโนโปรต กค อ กรด1 โมเลก ลแตกต วให H+ 1 ต ว