Рассчитать равновесную концентрацию иона комплексообразователя в 0,1 моль/дм3 растворе тетрагидридоалюмината (III) натрия

Постоянный пользователь нашего ресурса написал нам почту в 1:49 с просьбой предоставить развернутый ответ на его вопрос. Наши эксперты отнесли этот вопрос к разделу Разное. Для ответа был привлечен один из опытных специалистов, который занимается написанием студенческих работ.

Цитируем вопрос ваш вопрос

Рассчитать равновесную концентрацию иона комплексообразователя в 0,1 моль/дм3 растворе тетрагидридоалюмината (III) натрия при рН=9, если Кн = 1·10–33.

Разбор вопроса и ответ на него

Раздел 'ЕГЭ (школьный)', к которому был отнесён этот вопрос является не простой рубрикой. Для подготовки ответа на вопросы из этой рубрики специалист должен обладать широкими познаниями в различных научных областях. Однако в нашей компании таковые имеются.

Вы спрашивали:

Рассчитать равновесную концентрацию иона комплексообразователя в 0,1 моль/дм3 растворе тетрагидридоалюмината (III) натрия при рН=9, если Кн = 1·10–33.

Конечно этот ответ может полностью не раскрыть тему вопроса, но мы постарались сделать его максимально полным. Предлагаем ознакомиться с мнением эксперта по этой теме:

Комплексное соединение диссоциирует по 2 ст.:
I ступень: диссоциация на комплексный ион и ион внешней сферы
Na[AlH4] → Na+ + [AlH4]–
II ступень: диссоциация (распад) компл. иона на ион-комплексообразователь и лиганды:
[AlH4]– ⇆ Al3+ + 4H–

I ступень диссоциации идет по типу диссоциации сильных электролитов, поэтому в результате получим [[AlH4]–] = [Na+] = 0,1 моль/дм3
Конц-я ионов Na+ внешней сферы остается неизменной, тогда как конц-я компл. ионов [AlH4]– изменяется вследствии их дальнейшего распада по II ступени.

II ступень диссоциации идет по типу диссоциации слабых электролитов, и характеризуется константой нестойкости комплексного иона (Кн = 1·10^–33).
Кн - это отношение произведения концентраций продуктов распада комплексного иона к концентрации недиссоциированных комплексных ионов.
II ступень диссоциации идет по типу диссоциации слабых электролитов, следовательно, к ней можно применить закон действующих масс и написать:
Kн ([AlH4]–)= [Al3+] ⋅ [H–]^4 / [[AlH4]–] = 1·10^–33

Обозначим [Al3+]=x, тогда [H–]=4х, [[AlH4]–]=0,1-x.
Тогда выражения константы нестойкости примет вид:
Kн ([AlH4]–)= х ⋅ (4х)^4 / (0,1-x) = (Кн = 1·10^–33)
Т.к., величина х в знаменателе мала (слаб. эл-т), то для приблизительного расчета ею можно пренебречь, тогда получим:
256х^5/0,1 = 1·10^–33
х^5 = 1·10^–33 ⋅ 0,1 / 256 = 3,906 ⋅10^–37
х = (3,9 ⋅10^–37)^1/5 = 5,228⋅10^–8 моль/дм3
Отсюда: [Al3+] = х = 5,228⋅10^–8 моль/дм3

Честно говоря, не могу сообразить, куда здесь использовать рН=9, кроме того, что комплексный ион гидролизуется в воде с образованием свободных ионов ОН–:
[AlH4]– + 4Н2О → Al(ОН)3↓ + ОН– + 4Н2↑
Если рН=9, то [ОН–] = 10^–5 моль/дм3, тогда выходит, что из 0,1 моль/дм3 [AlH4]– 10^–5 моль/дм3 гидролизовались - незначительное понижение конц-и, кот. не повлияет на равновесную конц-ю [Al3+].

К нам на почту приходит много вопросов. Мы стараемся отвечать на все. Однако вы должны понимать, что большая загруженность увеличивает время ответа. Сейчас среднее время ответа равно 14:6.