Был взят насыщенный раствор хлорида свинца(II), после чего был добавлен равный объем смеси состоящей из 0,01 М раствора сероводорода и 0,1 М раствора хлороводорода при температуре 25 градусов по Цельсию. Требуется определить, образуется ли осадок сульфида свинца при указанных условиях. Необходимо предоставить расчеты для обоснования ответа.
Черепаха_3602
Для того чтобы определить, образуется ли осадок сульфида свинца при данной реакции, нам необходимо проверить реакционную способность сероводорода и хлорида свинца(II) в данных условиях.
Реакция между сероводородом (H₂S) и хлоридом свинца(II) (PbCl₂) может протекать по следующему уравнению:
\[PbCl₂ + H₂S \rightarrow PbS + 2HCl\]
Для того чтобы определить, образуется ли осадок сульфида свинца при заданных условиях, нам необходимо узнать, будет ли концентрация ионов свинца(II) и сероводорода достаточной для реакции.
Из условия задачи известно, что взят насыщенный раствор хлорида свинца(II), в котором основное количество соединений находится в виде ионов \(Pb^{2+}\) и \(Cl^-\). Также дано, что добавлены равные объемы двух растворов: 0,01 М раствор сероводорода (H₂S) и 0,1 М раствор хлороводорода (HCl).
Стоит отметить, что реакция пойдет только в случае, если концентрация ионов свинца(II) и сероводорода превышает их растворимость в данной температуре. Иначе говоря, если произведение концентраций ионов свинца(II) и сероводорода больше, чем произведение растворимостей данных соединений в данной температуре.
Давайте рассчитаем концентрации ионов свинца(II) и сероводорода и сравним их с растворимостью данных соединений.
Сначала рассчитаем концентрации:
1) Концентрация ионов свинца(II):
Мы добавили равные объемы двух растворов, значит конечный объем можно считать равным сумме объемов исходных растворов.
Объем сероводорода = объем хлоридно-сероводородной смеси = объем 0,01 М раствора сероводорода = 0,01 л
Объем хлороводорода также равен 0,01 л.
Тогда конечный объем смеси:
\(V_{\text{смеси}} = V_{\text{сероводород}} + V_{\text{хлороводород}} = 0,01 л + 0,01 л = 0,02 л\)
Mолярность исходной смеси H₂S и HCl равна:
\(C_{\text{сероводород}} = 0,01 M\)
\(C_{\text{хлороводород}} = 0,1 M\)
Так как реакцию мы исследуем при комнатной температуре (25°C = 298 K), подставим это значение в уравнение реакции, чтобы рассчитать концентрацию ионов свинца(II):
\[K_{\text{раств}} = [Pb^{2+}][S^{2-}]\]
Для \(PbCl₂\) известно, что его растворимость равна 0,0085 М.
Общая концентрация ионов свинца(II) в растворе будет равна концентрации PbCl₂, так как он полностью диссоциирует:
\[C_{Pb^{2+}}^{общ} = 0,0085 M\]
Теперь рассчитаем концентрацию ионов сероводорода (H₂S). Сначала составим уравнение реакции, чтобы понять, в каком соотношении происходит реакция:
\[PbCl₂ + H₂S \rightarrow PbS + 2HCl\]
\[1 : 1 \rightarrow 1 : 2\]
Это означает, что для образования осадка сульфида свинца необходимо, чтобы соотношение ионов свинца(II) к ионам сероводорода было 1:1 или более.
Теперь найдем концентрацию ионов сероводорода, которая соответствует образованию осадка сульфида свинца:
\[C_{H_2S}^{осадок} = \frac{C_{Pb^{2+}}} {1} = C_{Pb^{2+}}^{общ} = 0,0085 M\]
2) Концентрация HCl:
Реакция ионов хлороводорода не связана с образованием осадка сульфида свинца, так как их реакция с концентрацией PbCl₂ не является реагентом для образования сульфида свинца.
Таким образом, после проведения расчетов мы видим, что концентрация ионов свинца(II) достаточна для образования осадка сульфида свинца при данных условиях. Ответ: да, осадок сульфида свинца образуется при указанных условиях. Расчеты предоставлены для обоснования ответа.
Реакция между сероводородом (H₂S) и хлоридом свинца(II) (PbCl₂) может протекать по следующему уравнению:
\[PbCl₂ + H₂S \rightarrow PbS + 2HCl\]
Для того чтобы определить, образуется ли осадок сульфида свинца при заданных условиях, нам необходимо узнать, будет ли концентрация ионов свинца(II) и сероводорода достаточной для реакции.
Из условия задачи известно, что взят насыщенный раствор хлорида свинца(II), в котором основное количество соединений находится в виде ионов \(Pb^{2+}\) и \(Cl^-\). Также дано, что добавлены равные объемы двух растворов: 0,01 М раствор сероводорода (H₂S) и 0,1 М раствор хлороводорода (HCl).
Стоит отметить, что реакция пойдет только в случае, если концентрация ионов свинца(II) и сероводорода превышает их растворимость в данной температуре. Иначе говоря, если произведение концентраций ионов свинца(II) и сероводорода больше, чем произведение растворимостей данных соединений в данной температуре.
Давайте рассчитаем концентрации ионов свинца(II) и сероводорода и сравним их с растворимостью данных соединений.
Сначала рассчитаем концентрации:
1) Концентрация ионов свинца(II):
Мы добавили равные объемы двух растворов, значит конечный объем можно считать равным сумме объемов исходных растворов.
Объем сероводорода = объем хлоридно-сероводородной смеси = объем 0,01 М раствора сероводорода = 0,01 л
Объем хлороводорода также равен 0,01 л.
Тогда конечный объем смеси:
\(V_{\text{смеси}} = V_{\text{сероводород}} + V_{\text{хлороводород}} = 0,01 л + 0,01 л = 0,02 л\)
Mолярность исходной смеси H₂S и HCl равна:
\(C_{\text{сероводород}} = 0,01 M\)
\(C_{\text{хлороводород}} = 0,1 M\)
Так как реакцию мы исследуем при комнатной температуре (25°C = 298 K), подставим это значение в уравнение реакции, чтобы рассчитать концентрацию ионов свинца(II):
\[K_{\text{раств}} = [Pb^{2+}][S^{2-}]\]
Для \(PbCl₂\) известно, что его растворимость равна 0,0085 М.
Общая концентрация ионов свинца(II) в растворе будет равна концентрации PbCl₂, так как он полностью диссоциирует:
\[C_{Pb^{2+}}^{общ} = 0,0085 M\]
Теперь рассчитаем концентрацию ионов сероводорода (H₂S). Сначала составим уравнение реакции, чтобы понять, в каком соотношении происходит реакция:
\[PbCl₂ + H₂S \rightarrow PbS + 2HCl\]
\[1 : 1 \rightarrow 1 : 2\]
Это означает, что для образования осадка сульфида свинца необходимо, чтобы соотношение ионов свинца(II) к ионам сероводорода было 1:1 или более.
Теперь найдем концентрацию ионов сероводорода, которая соответствует образованию осадка сульфида свинца:
\[C_{H_2S}^{осадок} = \frac{C_{Pb^{2+}}} {1} = C_{Pb^{2+}}^{общ} = 0,0085 M\]
2) Концентрация HCl:
Реакция ионов хлороводорода не связана с образованием осадка сульфида свинца, так как их реакция с концентрацией PbCl₂ не является реагентом для образования сульфида свинца.
Таким образом, после проведения расчетов мы видим, что концентрация ионов свинца(II) достаточна для образования осадка сульфида свинца при данных условиях. Ответ: да, осадок сульфида свинца образуется при указанных условиях. Расчеты предоставлены для обоснования ответа.
Знаешь ответ?