Решить задачу по химии Определить при 25 градусах цельсия ph, при котором достигается достаточно полное осаждение ионов (zn)2+ (остаточная концентрация 10^(-6) моль\л) в виде сульфида, если осадителем является насыщенный раствор сероводорода, содерж. 2,282 л газа в 1 л. раствора при нормальных условиях.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо использовать принцип химического равновесия.

Сначала определим реакцию осаждения сульфида цинка:

Zn^2+ + H2S -> ZnS↓ + 2H^+

Уравнение реакции показывает, что для осаждения одной молекулы сульфида цинка требуется одна молекула иона цинка.

Дано: концентрация ионов Zn^2+ = 10^(-6) моль/л

Пусть x - это количество моль сероводорода, которое реагировало с ионами Zn^2+. Тогда соотношение между ионами Zn^2+ и H2S будет следующим:

10^(-6) = x

Поскольку раствор сероводорода является насыщенным, то концентрация H2S равна растворимости газа в данном растворе, то есть 2,282 моль/л. Следовательно, x = 2,282 моль/л.

Теперь определим pH раствора, при котором происходит осаждение сульфида цинка. Для этого рассмотрим реакцию диссоциации H2S:

H2S -> HS^- + H^+

Поскольку H2S является слабым кислотным веществом, у нас есть равенство константы диссоциации кислоты (Kd):

Kd = [HS^-][H^+]/[H2S]

Kd = [x][x]/[2.282 - x] = x^2/(2.282 - x) = 1.1*10^(-7)

Решая это уравнение, получаем, что x = 1.26*10^(-4) моль/л.

Таким образом, pH раствора, при котором происходит достаточно полное осаждение ионов цинка в виде сульфида, равен -log[H^+] = -log(1.26*10^(-4)) = 3.9.

Итак, pH раствора должен быть около 3.9 для достаточно полного осаждения ионов Zn^2+ в виде сульфида.