题目
以NH3-NH4+ 缓冲剂控制锌溶液的pH =10.0,对于EDTA滴定Zn2+的主反应,(1)计算[NH3]=0.10mol•L-1, [CN-]=1.0×10-3mol•L-1时的αZn和 logK’ZnY值。(2)若cY=cZn=0.02000 mol•L-1,求计量点时游离Zn2+的浓度[Zn2+]等于多少?
以NH3-NH4+ 缓冲剂控制锌溶液的pH =10.0,对于EDTA滴定Zn2+的主反应,(1)计算[NH3]=0.10mol•L-1, [CN-]=1.0×10-3mol•L-1时的αZn和 logK’ZnY值。(2)若cY=cZn=0.02000 mol•L-1,求计量点时游离Zn2+的浓度[Zn2+]等于多少?
题目解答
答案
解:(1)pH =10.0,查表
,Zn2+的NH3络合物的各累积常数为:
lgβ1=2.27; lgβ2=4.61; lgβ3=7.01; lgβ4=9.06
Zn2+的CN-络合物的累积常数为:lgβ4=16.7
=105.25
当溶液pH =10.0时,
, 故此时
(2)由计量点时cZn , Sp=cZn/2
解析
步骤 1：计算αZn
首先，根据题目给定的条件，pH = 10.0，[NH3] = 0.10 mol/L，[CN-] = 1.0×10^-3 mol/L。我们需要计算Zn2+的累积络合常数αZn。Zn2+的NH3络合物的各累积常数为：lgβ1=2.27; lgβ2=4.61; lgβ3=7.01; lgβ4=9.06。Zn2+的CN-络合物的累积常数为：lgβ4=16.7。根据公式，αZn = 1 + β1[NH3] + β2[NH3]^2 + β3[NH3]^3 + β4[NH3]^4 + β4[CN-]^4。将给定的值代入公式，计算αZn。
步骤 2：计算logK’ZnY
根据公式，logK’ZnY = logKZnY - logαZn - logαY(H)，其中logKZnY = 16.50，logαY(H) = 0.45。将计算得到的αZn值代入公式，计算logK’ZnY。
步骤 3：计算计量点时游离Zn2+的浓度
根据公式，[Zn2+] = [Zn'] / αZn，其中[Zn'] = sqrt(cZn / K’ZnY)。将计算得到的logK’ZnY值代入公式，计算[Zn2+]。
首先，根据题目给定的条件，pH = 10.0，[NH3] = 0.10 mol/L，[CN-] = 1.0×10^-3 mol/L。我们需要计算Zn2+的累积络合常数αZn。Zn2+的NH3络合物的各累积常数为：lgβ1=2.27; lgβ2=4.61; lgβ3=7.01; lgβ4=9.06。Zn2+的CN-络合物的累积常数为：lgβ4=16.7。根据公式，αZn = 1 + β1[NH3] + β2[NH3]^2 + β3[NH3]^3 + β4[NH3]^4 + β4[CN-]^4。将给定的值代入公式，计算αZn。
步骤 2：计算logK’ZnY
根据公式，logK’ZnY = logKZnY - logαZn - logαY(H)，其中logKZnY = 16.50，logαY(H) = 0.45。将计算得到的αZn值代入公式，计算logK’ZnY。
步骤 3：计算计量点时游离Zn2+的浓度
根据公式，[Zn2+] = [Zn'] / αZn，其中[Zn'] = sqrt(cZn / K’ZnY)。将计算得到的logK’ZnY值代入公式，计算[Zn2+]。