PROBLEM 3: Rozpuszczalność a kompleksy.

[Skrzeczkoś]

Do zlewki dodano 0.001 mola Cu²⁺, 0.002 mola Ni²⁺ oraz 2 mole szczawianu disodu i dopełniono wodą do kreski (1 litr).

Pytanie: Dodając kroplami zasady sodowej, który osad: wodorotlenku miedzy czy wodorotlenku niklu strąci się pierwszy?

Potrzebne dane:
Kolejne (1-2) logarytmy stałych trwałości kompleksu Cu²⁺ z C₂O₄^2-: 4.5 oraz 8.9
Kolejne (1-3) logarytmy stałych trwałości kompleksu Ni²⁺ z C₂O₄^2-: 4.1 oraz 7.2 oraz 8.5
Iloczyn rozpuszczalności wodorotlenku miedzi: 10^-18.06
Iloczyn rozpuszczalności wodorotlenku niklu: 10^-14.7

[JuLL33]

1. Wyprowadzamy wzór na ułamek molowy wolnego atomu centralnego (Ni²⁺ i Cu²⁺)
2.xCu²⁺=1/(1+B₁[C₂O₄^2-]+B₂[C₂O₄^2-]² )
xNi²⁺=1/(1+B₁[C₂O₄^2-]+B₂[C₂O₄^2-]² + B₃[C₂O₄^2-]³)
3. Obliczamy stężenia zakładając, że stężenie szczawianu jest stałe
[Cu²⁺]=3,147*10^-10*0,001=3,147*10^-13
[Ni²⁺]=3,856*10^-10*0,002=7,7712*10^-13
4. Obliczamy dla jakiego [OH^-] roztwór będzie nasycony
5. Dla mniejszej wartości [OH^-] osad zacznie się strącać szybciej
Dla Cu²⁺=>1,66*10^-3=[OH^-]
Dla Ni²⁺=>0,05=[OH^-]
6. Osad wodorotlenku miedzi wytrąci się pierwszy

[Skrzeczkoś]

Fantastycznie, ale:

1. Dlaczego można było przyjąć, że stężenie szczawianów jest stałe? W najgorszym przypadku (który najbardziej będzie godził w to przybliżenie) jakie może być stężenie wolnych szczawianów?

2. Jak obronić to rozwiązanie przed takim argumentem: dodając zasady będziemy zmieniać stężenie szczawianów (równowagi kwasowo - zasadowe) w związku z czym te obliczenia są bez sensu?

[JuLL33]

Odp na 1 - W najgorszym przypadku cała miedź utworzy kompleks Cu(C₂O₄)₂^2-
a cały nikiel kompleks Ni(C₂O₄)₃^4-
Jonów szczawianowych pozostanie w roztworze:
2M-2*0,001M-3*0,002M=1,992M czyli w przybliżeniu 2M