テトラアンミン銅錯イオンについて

質問

[Cu2+]+[４NH3]→[Cu(NH3)4　2+]で生成係数はK＝1.8*10　12乗
を使い計算するのですが、1molCu2+の９０％をテトラアンミン銅錯イオンにするにはどのくらいのアンモニアが必要なのでしょうか？

実験でちょうど90％のテトラアンミン銅錯イオンが必要なのですが、計算方法がわからず困っています。
計算は自分でやりますので、計算方法は教えてください。
よろしくお願いいたします。

回答No.2

101325 · ベストアンサー

1.8*10^12というのは全生成定数のことですね。ふつう全生成定数はKではなくβで表します。この計算で必要になるのは、全生成定数βではなくて、逐次生成定数K4です。K4はトリアンミン銅錯イオンとアンモニアからテトラアンミン銅錯イオンが生成するときの生成定数です。

溶存化学種のモル分率と逐次生成定数との関係については、
http://www.nda.ac.jp/~asanoa/lectures/ac/ComplexFormation.pdf
の２～３ページに詳しい解説があります。

３ページのスライド16の式を使えば、トリアンミン銅錯イオンのモル分率α3とテトラアンミン銅錯イオンのモル分率α4の比は

　α4/α3 = K4[NH3]

になります。α4が0.90と大きいので、α0=α1=α2=0と考えるとα3=0.10です。アンモニアの全濃度（仕込み濃度）CNH3は、銅に配位していないアンモニアの濃度[NH3]と

　CNH3 = [NH3] + 3*[Cu(NH3)3 2+] + 4*[Cu(NH3)3 2+]

の関係がありますから、銅イオンの全濃度をCTとすれば

　CNH3 = [NH3] + 3*CT*α3 + 4*CT*α4

よって計算に必要な式は

　CNH3 = α4/α3/K4 + 3*CT*α3 + 4*CT*α4

となります。

お礼

必要な計算式を出していただきありがとうございます。
がんばって計算してみたいと思います。

とても説明もわかりやすくありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

生成係数の式は、
[{Cu(NH3)4}^2+]/[Cu^2+][NH3]^4= 1.8×10^12 (mol^-4・L^4)
ここで
[{Cu(NH3)4}^2+] ＋[Cu^2+] = [Cu^2+]0 … 銅(II)イオンの総濃度
[{Cu(NH3)4}^2+] ＋ ４[NH3] =[NH3]0 …溶液中のアンモニアの総濃度
[{Cu(NH3)4}^2+]/ [Cu^2+]0=0.9
ですから、体積が分らないことには計算は出来ません。

お礼

計算方法を教えてくただきありがというございます。
一応大学の先生に計算式を教えて頂いたのですが、その時に体積の話はして頂けなかったので、とりあえず聞いたことを添えて質問させていただきました。

もう一度確認して計算してみます。