在 pH 为 10.0 的氨性溶液中 , 已 知 lg K ZnY =16.5 , a Zn( N H 3 ) = 10 4.7 , lg a Zn(OH) = 2.4 , lg a Y (H) = 0.5 。则在此条件下 lg K ' ZnY 为A. .8.9B. .11.3C. .11.8D. .14.3
A. .8.9
B. .11.3
C. .11.8
D. .14.3
题目解答
答案
解析
本题考查配位滴定中条件稳定常数$lgK'_{\text{ZnY}}$的计算,关键是理解副反应系数对稳定常数的影响。
核心公式
配位滴定中,金属离子与EDTA的条件稳定常数$lgK'_{\text{MY}}$的计算公式为:
$lgKK'_{\text{MY}} = lgK_{\text{MY}} - lg\alpha_{\text{M}} - lg\alpha_{\text{Y(H)}}$
其中:
- $lgK_{\text{MY}}$:绝对稳定常数(本题为$lgK_{\text{ZnY}}=16.5$;
- $\alpha_{\text{M}}$:金属离子的总副反应系数,包括配位效应($\alpha_{\text{M(L)}}$)和水解效应($\alpha_{\text{M(OH)}}$),计算公式为$\alpha_{\text{M}} = \alpha_{\text{M(L)}} + \alpha_{\text{M(OH)} - 1$;
- $\alpha_{\text{Y(H)}}$:EDTA的酸效应系数,本题为$题目中“\(lg\alpha_{\text{Y(H)}}=0.5$”)。
步骤1:计算$\(\alpha_{\text{Zn}}$)
题目中:
- $\alpha_{\text{Zn(NH3)}}=10^{4.7$(即$lg\alpha_{\text{Zn(NH3)}}=4.7$),代表配位效应;
- $lg\alpha_{\text{Zn(OH)}}=2.4$,代表水解效应。
根据总副反应系数公式:
$\alpha_{\text{Zn}} = \alpha_{\text{Zn(NH3)}} + \alpha_{\text{Zn(OH)} - 1$
取对数得:
$lg\alpha_{\text{Zn}} = lg(\alpha_{\text{Zn(NH3)}} + \alpha_{\text{Zn(OH)}} - 1)$
由于$\alpha_{\text{Zn(NH3)}} \gg \alpha_{\text{Zn(OH)}}$($10^{4.7} \gg 10.4$),可近似:
$lg\alpha_{\text{Zn}} \approx lg\alpha_{\text{Zn(NH3)}} = 4.7$
步骤2:代入计算$lgK'_{\text{ZnY}}$
将$lgK_{\text{ZnY}}=16.5$、$lg\alpha_{\text{Zn}}=4.7$、$lg\alpha_{\text{Y(H)}}=0.5$代入公式:
$lgK'_{\text{ZnY}=16.5 - 4.7 - 0.5 = 11.3$