Re: [化學] 用電化電池測Ksp
※ 引述《RLCorn (阿誠)》之銘言：
: 題目如下:
: 以電化電池測定CuS之Ksp值，一個半電池為銅棒浸在0.10M銅離子溶液中
: 另一個半電池為鋅棒浸在1.00M鋅離子溶液中。實驗過程中，鋅離子濃度
: 維持不變，含銅棒之半電池，則以硫化氫氣體飽和，使銅離子濃度降到
: 最低。此時測得電池之電動勢(emf)為+0.67V，同時顯示銅極為陰極，求
: a)銅離子濃度
: b)CuS之Ksp值
: 已知 鋅/銅的還原電位各為 -0.76V/+0.34V
: 飽和[H2S]=0.10M 硫化氫之Ka1=1.0×10^-7
: Ka2=1.1×10^-14
: a小題我是代Nernst方程求銅離子濃度
: 0.67=1.1-0.0592/2 log(1/[Cu2+])
: Cu2+ = 10^-14.33≒ 2.7×10^-15
這個答案和你給我的參考書解答(2.8×10^-15)，
我感覺有點算不太出來耶?
1.1-0.67=0.43
0.43/0.0592*2 = 14.53
10^(-14.53) = 2.95×10^-15
感覺有差......
: b小題部分
: Ksp=[Cu2+][S2-]
: 所以要求硫離子濃度,我的想法是:二質子弱酸，Ka2會等於硫離子濃度
: 所以
: Ksp=2.7×10^-14×1.1×10^-14
: =2.98×10^-28
: 但是b)小題答案是7.7×10^-36
: 請問各位版友，有哪邊計算錯或是觀念錯誤的嗎?
: 謝謝
[S2-]=Ka2 想一想這是在甚麼地方才用得到?
這是你直接把H2S丟到水裡後，所得到的[S2-]，不經過任何反應。
H2S → H+ + HS- HS- → H+ + S2-
↑
根據勒沙特列原理，CuS不斷形成，
H2S幾乎不存在，差不多都解離出S2-去跟Cu結合了!
所以這地方不能這樣求[S2-]。
我的想法是，
H2S → 2H+ + S2-
此時K = Ka1×Ka2 = 1.1×10^-21 = [H+]^2×[S2-]/[H2S]
[H2S] = 0.1，[H+] = 0.2代入(因為H2S幾乎完全解離)
可求得[S2-] = 2.75×10^-21
而剛剛的[Cu2+]我用比較精確的數字算一下
0.0592改用0.05916，再取近似值，
求出[Cu2+] = 2.88×10^-15
[Cu2+][S2-] = 7.93×10^-36
這是我求到離你答案最近的答案了!
(基本上我覺得參考書a的答案差了一點~)
如果有錯誤的地方，請高手指教更正~
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