题目
在pH = 10.0的氨性缓冲溶液中,其中游离氨的浓度为0.20 mol / L,以2.0 ´ 10-2 mol / L EDTA 滴定相同浓度的Cu2+。计算化学计量点时的pCu¢和pCu各为多少?[已知pH = 10.0时,lg aY(H) = 0.5 , lg aCu(OH) = 1.7 , lg K(CuY) = 18.8 , Cu2+-NH3络合物的lg b1~lg b5分别为 4.31,7.98 , 11.02 , 13.32 , 12.86] (10分)
在pH = 10.0的氨性缓冲溶液中,其中游离氨的浓度为0.20 mol / L,以2.0 ´ 10-2 mol / L EDTA 滴定相同浓度的Cu2+。计算化学计量点时的pCu¢和pCu各为多少?[已知pH = 10.0时,lg aY(H) = 0.5 , lg aCu(OH) = 1.7 , lg K(CuY) = 18.8 , Cu2+-NH3络合物的lg b1~lg b5分别为 4.31,7.98 , 11.02 , 13.32 , 12.86] (10分)
题目解答
答案
化学计量点时,c (Cu2+) = 1.0 ´ 10-2 mol / L,[NH3]计 = 0.1 mol / LaCu(NH3) = 1 + b1[NH3] + LL + b5[NH3]5 = 109.34 (2分)aCu = aCu(NH3) + aCu(OH) - 1 = 109.34 + 101.7 » 109.34 (2分)lg K¢(CuY) = lg K(CuY) - lgaY(H) - lg aCu = 18.8 - 0.5 - 9.34 = 9.0(2分)pCu¢ = [ lg K¢(CuY) + pc(Cu) ] /2 = ( 9.0 + 2.0 )/2 = 5.5 (2分)pCu = pCu¢ + lgaCu = 5.5 + 9.34 = 14.8 (2分)
解析
步骤 1：计算Cu2+与氨络合物的稳定常数
在pH = 10.0的氨性缓冲溶液中，Cu2+与氨形成络合物，其稳定常数的对数lg b1~lg b5分别为4.31, 7.98, 11.02, 13.32, 12.86。由于氨的浓度为0.20 mol/L，可以计算出Cu2+与氨络合物的总稳定常数aCu(NH3)。
步骤 2：计算Cu2+的总稳定常数
在pH = 10.0时，Cu2+与OH-形成络合物的稳定常数的对数lg aCu(OH) = 1.7。因此，Cu2+的总稳定常数aCu = aCu(NH3) + aCu(OH) - 1。
步骤 3：计算Cu2+与EDTA络合物的条件稳定常数
已知Cu2+与EDTA络合物的稳定常数的对数lg K(CuY) = 18.8，pH = 10.0时，lg aY(H) = 0.5。因此，Cu2+与EDTA络合物的条件稳定常数的对数lg K¢(CuY) = lg K(CuY) - lg aY(H) - lg aCu。
步骤 4：计算化学计量点时的pCu¢
化学计量点时，c(Cu2+) = 1.0 ´ 10-2 mol / L，因此pCu¢ = [lg K¢(CuY) + pc(Cu)] / 2。
步骤 5：计算化学计量点时的pCu
pCu = pCu¢ + lg aCu。
在pH = 10.0的氨性缓冲溶液中，Cu2+与氨形成络合物，其稳定常数的对数lg b1~lg b5分别为4.31, 7.98, 11.02, 13.32, 12.86。由于氨的浓度为0.20 mol/L，可以计算出Cu2+与氨络合物的总稳定常数aCu(NH3)。
步骤 2：计算Cu2+的总稳定常数
在pH = 10.0时，Cu2+与OH-形成络合物的稳定常数的对数lg aCu(OH) = 1.7。因此，Cu2+的总稳定常数aCu = aCu(NH3) + aCu(OH) - 1。
步骤 3：计算Cu2+与EDTA络合物的条件稳定常数
已知Cu2+与EDTA络合物的稳定常数的对数lg K(CuY) = 18.8，pH = 10.0时，lg aY(H) = 0.5。因此，Cu2+与EDTA络合物的条件稳定常数的对数lg K¢(CuY) = lg K(CuY) - lg aY(H) - lg aCu。
步骤 4：计算化学计量点时的pCu¢
化学计量点时，c(Cu2+) = 1.0 ´ 10-2 mol / L，因此pCu¢ = [lg K¢(CuY) + pc(Cu)] / 2。
步骤 5：计算化学计量点时的pCu
pCu = pCu¢ + lg aCu。