分析化学

質問

各1.50×10^-3MのCu^2+とMn^2+を含む溶液を0.3M塩酸酸性にして、H2Sを吹き込むと、Cu2+は沈殿するが、Mn2+は沈殿しない。
Mn2+を沈殿させるにはpHをいくつにすればいいか？
H2Sは水に0.1M溶ける。

どうやればいいですか？てか答え教えてもらえると助かります。

回答No.2

nious

CuSの沈殿の前フリ部分が意味不明れす。

とにかく求めるpHの予想がつかないから近似は止めときます。
またMnSのKsp=1.0*10^(-11)、H2SのpK1=7.0、pK2=12.9を使います(25℃)

2次不等式：[Mn^2+][S^2-]=1.50*10^(-3)*0.1*K1K2/([H^+]^2+K1[H^+]+K1K2)＞Ksp → [H^+]＜3.87*10^(-7)M
よってpH＞6.4 (結果より[H2S]≒0.1Mと近似出来ない事が分かります)

回答No.1

noname#160321

[Ｃu^2+][Ｓ^2-]＝6.5×10^(-30)
[Ｍn^2+][Ｓ^2-]＝5.1×10^(-9)
正しく計算するには硫化水素のpＫaが分らないと計算出来ないんですよね。
でもそのデータは無いみたい。
で、
Ｋa1＝[Ｈ+][ＨＳ^-]/[Ｈ2Ｓ]
Ｋa2＝[Ｈ+][Ｓ^2-]/[ＨＳ^-]
[Ｓ^2-]＝Ｋa2[ＨＳ^-]/[Ｈ+]＝Ｋa2・Ｋa1[Ｈ2Ｓ]/[Ｈ+]^2
0.3mol/LのＨＣl存在下では
[Ｓ^2-]＝Ｋa2・Ｋa1[Ｈ2Ｓ]/0.09
で、無理やり[Ｈ2Ｓ]を0.1mol/LでpＨによる変化が無いとすると。
[Ｓ^2-]＝Ｋa2・Ｋa1・0.1/[Ｈ+]^2
そこでＣu^2+の時を基準に取り
6.5×10^(-30)＝[Ｃu^2+][Ｓ^2-]＝[Ｃu^2+]Ｋa2・Ｋa1・0.1/[Ｈ+]^2＝(1.50×10^-3)Ｋa2・Ｋa1・0.1/0.09＝(1.50×10^-3)Ｋa2・Ｋa1・1/0.9＝Ｋa2・Ｋa1(0.5×10^-3)/0.3＝Ｋa2・Ｋa1・5/3×10^-3
Ｋa2・Ｋa1＝6.5×3/5×10(-27)＝3.9×10(-27)
これが正しいと、なんとか計算できそうです。
5.1×10^(-9)＝[Ｍn^2+][Ｓ^2-]＝(1.5×10^-3)・Ｋa2・Ｋa1・0.1/[Ｈ+]^2＝(1.5×10^-3)(3.9×10(-27))/[Ｈ+]^2
{5.1/(1.5×3.9)}×10^(-21)＝[Ｈ+]^2
8.7×10^(-20)＝[Ｈ+]^2
[Ｈ+]＝2.95×10^(-10)
pＨ＝-log[Ｈ+]＝10－log2.95＝10-0.47＝9.53
あんまり自信ありません。