Question

Рассчитать растворимость сульфида серебра (Ag2S) в г/л, ПР =7.2*10^-50. Как изменится концентрация сульфид ионов в растворе, если в него добавить AgNO3 до концентрации 1моль/л (α=1)?

Answer 1

Уравнение диссоциации только $Ag_{2}S$ :

$Ag_{2}S = 2Ag^{+} + S^{2-}$

Произведение растворимости:

$PR(Ag_{2}S) = [Ag^{+}]^2[S^{2-}]$

Отсюда находим молярную растворимость:

$P = \sqrt[2+1]{\frac{7.2*10^{-50}}{2^2*1^1}} = 2.621*10^{-17}$ моль/л.

Растворимость, выраженная в граммах на литр:

$Pm = 248 * 2.621 * 10^{-17} = 6.5 * 10^{-15}$ г/л.

Ионный баланс раствора, содержащего $Ag_{2}S$ и $AgNO_{3}$:

$Ag_{2}S = 2Ag^{+} + S^{2-}$

$AgNO_{3} = Ag^{+} + NO_{3}^{-}$

Концентрация ионов серебра определяется теперь не только количеством продиссоциировавших молекул сульфида серебра, но и концентрацией продиссоциировавших молекул нитрата серебра.

Нитрат серебра - сильный электролит, поэтому диссоциирует полностью.

Приближённо можем считать концентрацию ионов серебра равной концентрации добавленной в раствор соли. Это сильно упрощает расчёт и позволяет вычислить концентрацию сульфид-ионов:

$[S^{2-}] = \frac{7.2*10^{-50}}{1} = 7.2 * 10^{-50}$ моль/л.

Answer 2

Для решения данной задачи, мы будем использовать константу растворимости (ПР) и принцип совместного действия ионов.

1. Расчет растворимости сульфида серебра (Ag2S) в г/л: ПР (произведение растворимости) для Ag2S выражается следующим образом: ПР = [Ag+]^2 * [S2-] Где [Ag+] и [S2-] - концентрации ионов серебра и сульфида соответственно.

   ПР = 7.2 * 10^(-50) (дано) Так как Ag2S содержит два иона серебра (Ag+), то [Ag+] = 2x. Так как Ag2S содержит один ион сульфида (S2-), то [S2-] = x.

   Подставляя значения, получаем: 7.2 * 10^(-50) = (2x)^2 * (x) = 4x^3

   Решая это уравнение, найдем значение x, которое представляет концентрацию сульфид-ионов в растворе.

2. Изменение концентрации сульфид-ионов в растворе при добавлении AgNO3: Когда в раствор сульфида серебра добавляют AgNO3, происходит реакция между ионами Ag+ и NO3-: Ag+ + NO3- -> AgNO3

   Так как α=1 (полное ионизирование), концентрация Ag+ увеличивается на единицу (1 моль/л).

   Реакция между Ag+ и S2- продолжается: Ag+ + S2- -> Ag2S

   Так как Ag2S является практически нерастворимым соединением, реакция идет только в направлении образования осадка Ag2S. При этом, концентрация ионов S2- в растворе остается практически неизменной.

   Таким образом, концентрация сульфид-ионов в растворе практически не изменится после добавления AgNO3.

Обратите внимание, что в данном решении мы предполагаем, что объем раствора не изменяется после добавления AgNO3.