Chemistry Labs

Bài 2

Dung dịch nước của muối đồng. Dung dịch đồng(II) nitrat 1.00×10−21.00\times10^{-2} mol dm−3^{-3} có pH = 4.65. (2.1) Viết phương trình tạo bazơ liên hợp của ion CuX2+\ce{Cu^{2+}} ngậm nước. (2.2) Tính pKaK_a của cặp axit–bazơ tương ứng. (2.3) Cho Ksp(Cu(OH)X2)=1×10−20K_{sp}(\ce{Cu(OH)2}) = 1\times10^{-20}, hỏi Cu(OH)X2\ce{Cu(OH)2} bắt đầu kết tủa ở pH nào? (2.4) Cho E0(CuX+/Cu)=+0.52E^0(\ce{Cu+/Cu}) = +0.52 V và E0(CuX2+/CuX+)=+0.16E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu+}) = +0.16 V, viết phương trình tự oxi hóa–khử của CuX+\ce{Cu+} và tính hằng số cân bằng. (2.5) Tính thành phần (mol dm−3^{-3}) của dung dịch thu được khi hòa tan 1.00×10−21.00\times10^{-2} mol đồng(I) trong 1.0 dm31.0\ \mathrm{dm^3} nước.
Bước 1/4: Tính axit của Cu²⁺ ngậm nước
Trực giác

Vì phần phân li rất nhỏ (∼0.2\sim 0.2%), có thể dùng nồng độ Cu²⁺ ban đầu ở mẫu số.

[Cu(HX2O)X4]2++HX2O⇌HX3OX++[Cu(OH)(HX2O)X3]+;Ka=(10−4.65)210−2=5.0×10−8,pKa=7.30[\ce{Cu(H2O)4}]^{2+} + \ce{H2O} \rightleftharpoons \ce{H3O+} + [\ce{Cu(OH)(H2O)3}]^{+};\qquad K_a = \frac{(10^{-4.65})^2}{10^{-2}} = 5.0\times10^{-8},\quad pK_a = 7.30
Phân tích

Ion ngậm nước cho proton sang nước. Với [HX3OX+]=10−4.65=2.24×10−5[\ce{H3O+}] = 10^{-4.65} = 2.24\times10^{-5} và [Cu(OH)(HX2O)X3X+]=[HX3OX+][\ce{Cu(OH)(H2O)3+}] = [\ce{H3O+}], Ka=(2.24×10−5)2/1.00×10−2=5.0×10−8K_a = (2.24\times10^{-5})^2/1.00\times10^{-2} = 5.0\times10^{-8}, suy ra pKaK_a = 7.30.