Tính nồng độ mol/l của Cu2+ trong dung dịch ở điện cực aaqm và tính hằng số bền của phức chất [Cu(NH3)4]2+?

* Hướng dẫn giải

(-)Cu/[Cu(NH₃)₄]^2-(10^-2M)//Cu²⁺(10^-2M)/Cu(+)

Đây là pin nồng độ, điện cực chứa ion phức là điện cực âm, điện cực chứa muối đồng là cực dương

E = 0,038 =  \(\frac{{0,059}}{2}\lg \frac{{{{10}^{ - 2}}}}{{[C{u^{2 + }}]}}\)

lg[Cu²⁺] = -3,288 nên [Cu²⁺] = 5,15.10^-4M

Vì: [Cu(NH₃)₄]²⁺   ⇔  Cu²⁺ + 4NH₃   K_b =   \(\frac{{{{[Cu{{(N{H_3})}_4}]}^{2 + }}}}{{[C{u^{2 + }}]{{[N{H_3}]}^4}}}\)

Nên [NH₃] = 4[Cu²⁺] = 4.(5,15.10^-4 ) = 2,06.10^-3M

và  [Cu(NH₃)₄]²⁺ = 10^-2 – 5,15.10^-4 = 9,485.10^-3M

Thay vào công thức ta được K_b = 1,02.10¹².

Ta biết: [Cu(NH₃)₄]²⁺   ⇔  Cu²⁺ + 4NH₃   K_b = \(\frac{{{{[Cu{{(N{H_3})}_4}]}^{2 + }}}}{{[C{u^{2 + }}]{{[N{H_3}]}^4}}} = 1,{02.10^{12}}\)

                4NH₃ + 4H⁺   ⇔   4 NH₄⁺         K_a  =  \(\frac{{{{[{H^ + }]}^4}{{[N{H_3}]}^4}}}{{{{[NH_4^ + ]}^4}}} = {10^{ - 9,2}}\)

Vậy  [Cu(NH₃)₄]²⁺  +  4H⁺   ⇔ Cu²⁺ + 4 NH₄⁺      K_cb = \(\frac{{[C{u^{2 + }}]{{[NH_4^ + ]}^4}}}{{{{[Cu{{(N{H_3})}_4}]}^{2 + }}{{[{H^ + }]}^4}}} = \frac{1}{{K_a^4.{K_b}}}\)

suy ra: K_cb =  \(\frac{1}{{K_a^4{K_b}}} = \frac{1}{{{{({{10}^{ - 9,2}})}^4}.1,{{02.10}^{12}}}} = 6,{21.10^{24}} = {10^{24,8}}\)