Найти концентрацию ионов магния в растворе Какова будет концентрация ионов магния в растворе, если к 200 мл насыщенного раствора магний-аммоний-фосфата прибавлено 100 мл 5 М раствора аммиака?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи необходимо учитывать, что при добавлении аммиака к насыщенному раствору магний-аммоний-фосфата (магния фосфат аммония, MgNH₄PO₄) может произойти изменение равновесия, а также образование новых соединений.

Исходные данные:

Мы имеем 200 мл насыщенного раствора магний-аммоний-фосфата.Добавляется 100 мл 5 М раствора аммиака.

Объем раствора после добавления аммиака:
Общий объем раствора после добавления:
[
V_{\text{общ}} = 200 \, \text{мл} + 100 \, \text{мл} = 300 \, \text{мл}
]

Объем 5 М раствора аммиака:
Молярная концентрация раствора аммиака:
[
C_{NH3} = 5 \, \text{моль/л}
]
Объем добавленного раствора:
[
V{NH_3} = 100 \, \text{мл} = 0.1 \, \text{л}
]

Количество вещества аммиака:
Количество вещества в соответствии с формулой (\text{n} = C \cdot V):
[
n_{NH_3} = 5 \, \text{моль/л} \cdot 0.1 \, \text{л} = 0.5 \, \text{моля}
]

Насыщенный раствор:
Концентрация ионов магния в насыщенном растворе magния-фосфата может варьироваться, но давайте предположим, что в насыщенном растворе соединение полностью диссоциирует не создавая новых соединений и что количество ионов магния не меняется при добавлении аммиака.

Общая формула для концентрации ионов Mg²⁺:
Концентрация ионов магния в новом растворе определяется как:
[
C{Mg^{2+}} = \frac{n{Mg^{2+}}}{V_{\text{общ}}}
]

Где ( n_{Mg^{2+}} ) - количество ионов магния в первоначальном растворе (это зависит от первоначальной концентрации, которую нужно знать).

Если раствор был насыщен, предположим, что он содержал примерно 0.1 М по Mg²⁺. Тогда в 200 мл это будет:
[
n_{Mg^{2+}} = 0.1 \, \text{моль/л} \cdot 0.2 \, \text{л} = 0.02 \, \text{моля}
]

Общая концентрация после добавления аммиака:
Подставив полученные значения, можно определить концентрацию:
[
C_{Mg^{2+}} = \frac{0.02 \, \text{моля}}{0.3 \, \text{л}} = \frac{0.02}{0.3} \approx 0.067 \, \text{моль/л}
]

В итоге, окончательная концентрация ионов магния в растворе будет приблизительно 0.067 моль/л, при условии, что другие факторы не влияют на равновесие в растворе. Необходимо учитывать возможные реакции и образования других соединений при добавлении аммиака.