20 svar
86 visningar
randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 01:00

Allmän Kemi -Beräkningar

Advanced solubility calculation:

a) Which minimum concentration of H+-ions avoids precipitation of FeS, when a solution containing c(Fe2+) = 0.15 mol/L is saturated with H2S?

b) Which pH-value is needed to lower the concentration of Fe2+-ions in this solution to c(Fe2+) = 10-5mol/L by FeS precipitation?

Needed data:

total dissociation constant of H2S: Ka = 1.1*10-21

saturation concentration H2S: c(H2S) = 10-1 mol/L

Solubility product FeS: Ksp = 4*10-19

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 19:14

Hur långt har du kommit? Reaktionsformel är en bra start.

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 19:30
Teraeagle skrev:

Hur långt har du kommit? Reaktionsformel är en bra start.

Bortsett från reaktionsformeln har jag inte kommit någonstans...

Fe2+ + S2-  FeSKsp = Fe2+S2-

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 20:10 Redigerad: 27 okt 2021 20:14

Reaktionsformeln blir snarare:

Fe2+(aq)+H2S(aq)FeS(s)+2H+(aq)Fe^{2+} (aq)+H_2S(aq)\rightleftarrows FeS(s)+2H^+(aq)

Det kluriga är sen att ta reda på jämviktskonstanten. Man kan få fram jämvikten ovan genom att summera följande jämvikter:

H2S(aq)2H+(aq)+S2-(aq)H_2S(aq)\rightleftarrows 2H^+(aq)+S^{2-}(aq)

Fe2+(aq)+S2-(aq)FeS(s)Fe^{2+}(aq)+S^{2-}(aq)\rightleftarrows FeS(s)

Jämviktskonstanterna för dessa jämvikter är 1,1*10-21 respektive 1/(4*10-19). Det betyder att den sammanfattade jämviktens jämviktskonstant fås som:

lgK = lg(1,1*10-21)+lg(1/(4*10-19))

vilket ger att K= 2,75*10-3. Kommer du vidare med uppgiften därifrån? 

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 20:34
Teraeagle skrev:

Reaktionsformeln blir snarare:

Fe2+(aq)+H2S(aq)FeS(s)+2H+(aq)Fe^{2+} (aq)+H_2S(aq)\rightleftarrows FeS(s)+2H^+(aq)

Det kluriga är sen att ta reda på jämviktskonstanten. Man kan få fram jämvikten ovan genom att summera följande jämvikter:

H2S(aq)2H+(aq)+S2-(aq)H_2S(aq)\rightleftarrows 2H^+(aq)+S^{2-}(aq)

Fe2+(aq)+S2-(aq)FeS(s)Fe^{2+}(aq)+S^{2-}(aq)\rightleftarrows FeS(s)

Jämviktskonstanterna för dessa jämvikter är 1,1*10-21 respektive 1/(4*10-19). Det betyder att den sammanfattade jämviktens jämviktskonstant fås som:

lgK = lg(1,1*10-21)+lg(1/(4*10-19))

vilket ger att K= 2,75*10-3. Kommer du vidare med uppgiften därifrån? 

Jag skulle uppskatta om du hjälper mig vidare...

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 20:38 Redigerad: 27 okt 2021 20:39

Jämviktsekvationen blir:

0,00275=[H+]2[Fe2+][H2S]0,00275=\dfrac {[H^+]^2}{[Fe^{2+}][H_2S]}

Du har fått koncentrationen av järnjoner och svavelväte i uppgiftstexten, så det som återstår är att beräkna koncentrationen vätejoner och omvandla det till pH. 

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 21:05
Teraeagle skrev:

Reaktionsformeln blir snarare:

Fe2+(aq)+H2S(aq)FeS(s)+2H+(aq)Fe^{2+} (aq)+H_2S(aq)\rightleftarrows FeS(s)+2H^+(aq)

Det kluriga är sen att ta reda på jämviktskonstanten. Man kan få fram jämvikten ovan genom att summera följande jämvikter:

H2S(aq)2H+(aq)+S2-(aq)H_2S(aq)\rightleftarrows 2H^+(aq)+S^{2-}(aq)

Fe2+(aq)+S2-(aq)FeS(s)Fe^{2+}(aq)+S^{2-}(aq)\rightleftarrows FeS(s)

Jämviktskonstanterna för dessa jämvikter är 1,1*10-21 respektive 1/(4*10-19). Det betyder att den sammanfattade jämviktens jämviktskonstant fås som:

lgK = lg(1,1*10-21)+lg(1/(4*10-19))

vilket ger att K= 2,75*10-3. Kommer du vidare med uppgiften därifrån? 

(1/(4*10-19)) Vart kom 1 ifrån? Är det c(H2S)?

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 21:13 Redigerad: 27 okt 2021 21:20

Om man byter plats på leden i en jämviktsreaktion så blir den nya jämviktskonstanten 1/K.

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 21:24
Teraeagle skrev:

Reaktionsformeln blir snarare:

Fe2+(aq)+H2S(aq)FeS(s)+2H+(aq)Fe^{2+} (aq)+H_2S(aq)\rightleftarrows FeS(s)+2H^+(aq)

Det kluriga är sen att ta reda på jämviktskonstanten. Man kan få fram jämvikten ovan genom att summera följande jämvikter:

H2S(aq)2H+(aq)+S2-(aq)H_2S(aq)\rightleftarrows 2H^+(aq)+S^{2-}(aq)

Fe2+(aq)+S2-(aq)FeS(s)Fe^{2+}(aq)+S^{2-}(aq)\rightleftarrows FeS(s)

Jämviktskonstanterna för dessa jämvikter är 1,1*10-21 respektive 1/(4*10-19). Det betyder att den sammanfattade jämviktens jämviktskonstant fås som:

lgK = lg(1,1*10-21)+lg(1/(4*10-19))

vilket ger att K= 2,75*10-3. Kommer du vidare med uppgiften därifrån? 

Enligt min miniräknare fick jag -2,56067, hur fick du 2,75*10-3?

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 21:40

Det är lg(K) som blir cirka -2,56. K blir således 10-2,56.

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 21:52
Teraeagle skrev:

Det är lg(K) som blir cirka -2,56. K blir således 10-2,56.

Jag fick pH= 2,857, gilla svaret om det är rätt... Tack för all hjälp!

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 21:54

Svårt att veta om det är rätt utan att ha sett dina beräkningar

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 21:58 Redigerad: 27 okt 2021 22:05
Teraeagle skrev:

Svårt att veta om det är rätt utan att ha sett dina beräkningar

Så här gjorde jag:  H+=2,73×10-3(0,15)10-1=0,456mol/LpH= 100,456=2,857

Skulle man andra järn jon koncentrationen för att få rätt svar? isåfall skulle ekvationen se såhär ut:

H+= 2,73×10-310-510-1=52,2494pH= -log(52,2494)= 1,72

Frågan är vilken av de är rätt?

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 22:17 Redigerad: 27 okt 2021 22:18

Nej, det där är fel. Till att börja med så har du inte löst ut vätejonkoncentrationen på ett korrekt sätt (i första beräkningen). Dessutom har du använt fel formel för beräkning av pH-värdet.

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 22:20 Redigerad: 27 okt 2021 22:20
Teraeagle skrev:

Nej, det där är fel. Till att börja med så har du inte löst ut vätejonkoncentrationen på ett korrekt sätt (i första beräkningen). Dessutom har du använt fel formel för beräkning av pH-värdet.

Vad är den rätta beräkningen och vilken formel är det isåfall? 

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 22:22

[H+]=0,00275·[Fe2+][H2S]\displaystyle [H^+]=\sqrt {0,00275\cdot [Fe^{2+}][H_2S]}

pH=-log[H+]\displaystyle pH=-\log [H^+]

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 22:28
Teraeagle skrev:

[H+]=0,00275·[Fe2+][H2S]\displaystyle [H^+]=\sqrt {0,00275\cdot [Fe^{2+}][H_2S]}

pH=-log[H+]\displaystyle pH=-\log [H^+]

pH =1.69

Är det rätt?

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 22:28

Hur har du räknat?

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 22:30
Teraeagle skrev:

Hur har du räknat?

H+=0,002730,1510-1=0,0202pH= -log(0,0202)= 1,69

Teraeagle 20568 – Moderator
Postad: 27 okt 2021 22:33

Du har satt in rätt värden, problemet är att det inte blir 0,0202 så du måste ha skrivit in fel på räknaren. Jag får 0,00642… mol/dm3.

randjmel 14 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 22:45
Teraeagle skrev:

Du har satt in rätt värden, problemet är att det inte blir 0,0202 så du måste ha skrivit in fel på räknaren. Jag får 0,00642… mol/dm3.

pH= -log(0,00642)= 2,19

Tack för all hjälp!!

Svara Avbryt
Close