銀イオンと鉛イオンが含まれた溶液に白濁が生じなくなるまで1.0mol/

質問

銀イオンと鉛イオンが含まれた溶液に白濁が生じなくなるまで1.0mol/Lの塩酸を加えた。
その溶液をろ過しそのろ液に0.5mol/Lのニクロム酸カリウムを数滴加える。
すると溶液に黄色沈殿が生じ鉛が大量に検出された。
なぜろ液中に鉛が大量に検出されたのか。
次の溶解度積の値を適宜使い計算を用いて説明せよ。
AgCl…8.2×10^-11　PbCl…1.7×10^-5　PbCrO_4…2.5×10^-8

という課題がわかりません。教えてください。

回答No.3

htms42

溶解度積についてはどの程度のところまで勉強されていますか。

どこまでがわかって、どこで引っかかったのかが分かりません。
問題はこれだけですか。何か抜けていませんか。

ご質問の趣旨が
「何故ＰｂＣｌ２も一緒に沈澱してしまわないのだろうか、ＰｂＣｒＯ４の沈澱が大量に生じるというのはどうしてか」ということでしたら、溶解度の違いということになります。
そこをもう少し具体的にというのであればが濃度等の数値を推測しながら答えることになります。

初めに含まれていた溶液の中のＡｇ^+、Ｐｂ^2+の濃度がかなり高ければＡｇＣl,ＰｂＣｌ２の両方がかなり出ます。加えていくＨＣｌの量も加え方で変わります。一滴ずつでは沈澱が出なくても試験管で加えるようなことをやれば沈澱が出るかもしれません。
仮に１０ｍＬの試料溶液に０．１ｍＬずつＨＣｌを加えていったとします。
沈澱が生じなくなった時のＡｇ^+、Ｐｂ^2+の濃度はいくらになっているでしょうか。
後から加えた塩酸からのＣｌ^-は溶液の中に残っています。濃度は薄くなっています。100倍になっていると考えます。
［Ａｇ^+][Ｃｌ^-］＝８．２×１０^(-11)、［Ｐｂ^2+][Ｃｌ^-]^2＝１．７×１０^(-5)
に［Ｃｌ^-］＝０．０１ｍｏｌ／Ｌを代入します。
［Ａｇ^+］＝８．２×１０^(-9)ｍｏｌ／Ｌ
［Ｐｂ^2+］＝１．７×１０^(-1)ｍｏｌ／Ｌ
ろ液の中の濃度に極端な違いがあるということが分かります。
Ａｇ^＋はほとんど残っていないとしていいでしょう。
ここにＫ２ＣｒＯ４が入ってきたとします。
［Ｐｂ^2+][ＣｒＯ4^2-］＝２．５×１０^(-8)ですから
［ＣｒＯ４^2-］＞１．５×１０^(-7)
であれば沈澱が生じるということになります。
０．５ｍｏｌ／ＬのＫＣｒＯ４が数滴入ってきたとします。
やはり、０．０１ｍｏｌ／Ｌになっているとします。加えたＣｒＯ４^2-のほとんどが沈澱するということになります。まだＰｂ^2+のかなりが残っているという状況です。

問題の中には書かれていませんがＡｇ２ＣｒＯ４の沈澱の可能性もあります。赤っぽい沈澱ですから黄色い沈澱に混ざると分かります。ｗｉｋｉには溶解度が７．８×１０^(-5)ｍｏｌ／Ｌであると書かれています。溶解度積に直すと４．７×１０^(-13)です。
［Ａｇ^+]^2[ＣｒＯ４^2-]＝４．７×１０^(-13)に［Ａｇ^+］＝８．２×１０^(-9)を代入すると
［ＣｒＯ４^2-］＜７×１０^7であれば沈澱してこないということが分かります。
Ａｇ２ＣｒＯ４の沈澱の可能性は考えなくてもいいということになります。

回答No.2

Tacosan

前にも同じような質問をしているようなのですが, そちらはどうなっているのでしょうか?

参考URL：

http://okwave.jp/qa/q5851680.html

回答No.1

Saturn5

初期のＡｇ＋の濃度とＰｂ２＋の濃度がわからなければ、
加える塩酸の量もわかりません。
Ｃｌ－イオンの濃度がわからなけれなろ液中のＡｇ＋、Ｐｂ２＋
の濃度もわかりません。
Ａｇ＋とＰｂ２＋の濃度か、ろ液中のＣｌ－の濃度のどちらかが
あれば計算はできると思います。

「計算を用いて」という指示には反しますが、
溶解度積が　〔Ａｇ＋〕〔Ｃｌ－〕＜〔Ｐｂ〕〔Ｃｌ〕＾２
になっているのはＰｂＣｌ２の方が比較的水に溶けやすいと言うことです。
従って、ろ液中にはＡｇ＋イオンは少ないですが、Ｐｂ２＋イオンは
かなり多くあります。
また、〔Ｐｂ２＋〕〔ＣｒＯ４〕の溶解度積は小さいので、ＣｒＯ４２－を
加えるとＰｂＣｒＯ４の黄色沈殿が析出します。