1. No category

4.4 Syntyykö liuokseen saostuma
179. Kirjoita tasapainotettu nettoreaktioyhtälö olomuotomerkintöineen, kun
a) fosforihappoliuokseen lisätään kaliumhydroksidiliuosta
b) natriumvetysulfaattiliuokseen lisätään natriumhydroksidiliuosta
c) rauta(III)kloridiliuokseen lisätään ammoniakkiliuosta
d) natriumhydroksidiliuokseen puhalletaan pillillä uloshengitysilmaa
e) kylläiseen kalsiumhydroksidiliuokseen puhalletaan pillillä uloshengitysilmaa.
Ratkaisut
a) Tasapainotettu nettoreaktioyhtälö:
H3PO4(aq) + 3 KOH(aq)  3 K+(aq) + PO43-(aq) + 3 H2O(l)
a) Pohdintaa, mitä tapahtuu
fosforihappo H3PO4(aq)  3 H3O+(aq) + PO42–(aq)
kaliumhydroksidi KOH(aq)  K+(aq) + OH–(aq)
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot:
3 H3O+(aq)
PO42–(aq)
K+(aq)
molemmat
kationeja, l
eivät reagoi keskenään
+ OH–(aq)
neutraloituminen
molemmat
anioneja,
eivät reagoi keskenään
Yksi fosforihappomolekyyli tuottaa kolme oksoniumionia.
3 H3O+(aq) + 3 OH–(aq)  6 H2O(l)
eli lyhemmin: H3O+(aq) + OH–(aq)  2 H2O(l)
b) Tasapainotettu nettoreaktioyhtälö:
NaHSO4(aq) + NaOH(aq)  2 Na+(aq) + SO42-(aq) + H2O(l)
b) Pohdintaa, mitä tapahtuu
natriumvetysulfaatti
NaHSO4(aq)  Na+(aq) + HSO4–(aq)  Na+(aq) + H3O+(aq) +SO42–(aq)
natriumhydroksidi NaOH(aq)  Na+(aq) + OH–(aq)
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot:
Na+(aq)
H3O+(aq)
SO42–(aq)
+
Na (aq)
molemmat kationeja, molemmat
l
eivät
reagoi kationeja, eivät
keskenään
reagoi
keskenään
+ OH–(aq)
l
neutraloituminen molemmat
anioneja,
eivät
reagoi keskenään
H3O+(aq) + OH–(aq)  2 H2O(l)
c) Tasapainotettu nettoreaktioyhtälö:
FeCl3(aq) + 3 NH4+(aq) + 3 OH–(aq)  Fe(OH)3(s) + 3 Cl–(aq) + 3 NH4+(aq)
tai
FeCl3(aq) + 3 NH3(aq) + 3 H2O(l)  Fe(OH)3(s) + 3 Cl–(aq) + 3 NH4+(aq)
c) Pohdintaa, mitä tapahtuu
rauta(III)kloridi FeCl3(aq)  Fe3+(aq) + 3 Cl–(aq)
ammoniakki NH3(aq) + H2O(l)  NH4+(aq) + OH–(aq)
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot:
Fe3+(aq)
3 Cl–(aq)
+
NH4 (aq)
eivät reagoi keskenään
l
–
+ OH (aq)
Fe(OH)3
eivät reagoi keskenään
Taulukkokirjasta
Ks = 2,8  10–39 yksikkö
(mol/dm3)4
Fe3+(aq) + 3 OH–(aq)  Fe(OH)3(s)
tai
FeCl3(aq) + 3 NH3(aq) + 3 H2O(l)  Fe(OH)3(s) + 3 Cl–(aq) + 3 NH4+(aq)
d) Tasapainotettu nettoreaktioyhtälö:
2 NaOH(aq) + CO2(g)  2 Na+(aq) + CO32–(aq) + H2O(l)
d) Pohdintaa, mitä tapahtuu
natriumhydroksidi NaOH(aq)  Na+(aq) + OH–(aq)
uloshengitysilman hiilidioksidi
CO2(g)  CO2(aq)  H2CO3(aq)  2 H3O+(aq) + CO32–(aq)
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot:
Na+(aq)
OH–(aq)
2 H3O+(aq)
eivät reagoi keskenään
neutraloituminen
CO32–(aq)
l
H3O+(aq) + OH–(aq)  2 H2O(l)
eivät reagoi keskenään
e) Tasapainotettu nettoreaktioyhtälö:
Ca(OH)2(aq) + CO2(g)  CaCO3(s) + H2O(l)
e) Pohdintaa, mitä tapahtuu
kylläiseen kalsiumhydroksidiliuokseen
Ca(OH)2(s)  Ca2+(aq) + 2 OH–(aq)
uloshengitysilman hiilidioksidi
CO2(g)  CO2(aq)  H2CO3(aq)  2 H3O+(aq) + CO32–(aq)
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot:
Ca2+(aq)
2 OH–(aq)
+
2 H3O (aq)
eivät reagoi keskenään
neutraloituminen
CO32–(aq)
v
eivät reagoi keskenään
Ca2+(aq) + 2 OH–(aq) + CO2(aq)  CaCO3(s) + H2O(l)
180. Syntyykö saostuma, jos 75,0 ml 0,020 M BaCl2-liuosta ja 125,0 ml
0,040 M Na2SO4-liuosta yhdistetään? Sulfaatti-ionin protonoitumista ei tarvitse
huomioida.
Ratkaisu
75,0 ml 0,020 M BaCl2-liuosta + 125,0 ml 0,040 M Na2SO4-liuosta
Suolat liukenevat
BaCl2(s)  Ba2+(aq) + 2 Cl–(aq)
Na2SO4(s)  2 Na+(aq) + SO42–(aq).
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot
Ba2+
Cl–
Na+
l
SO42–
h, Ks = 1,1  10–10
BaSO4(s)  Ba2+(aq) + SO42–(aq)
Liuosten yhdistämisen jälkeen hetkelliset konsentraatiot ovat
75,0 ml  0,020 M
Ba2   
 0,0075M
75,0+125,0  ml
125,0 ml  0,040 M
 0,025M
75,0+125,0  ml
Muodostetaan ionitulon lauseke ja sijoitetaan hetkelliset konsentraatiot
SO24  
Q  Ba2   SO24 
 0,0075 M  0,025 M
 1,875  10 4 M 2
 1,9  10 4 M 2
Q > Ks, joten bariumsulfaattia saostuu, kunnes Q = Ks.
Vastaus
Bariumsulfaattia saostuu.
181. Syntyykö bariumfluoridisaostuma, kun 100,0 ml 0,0010 M Ba(NO 3)2-liuosta ja 200,0
ml 0,0010 M KF-liuosta yhdistetään? Fluoridi-ionin protonoitumista ei huomioida.
Ks(BaF2) = 1,7 10–6 (mol/dm3)3
Ratkaisu
100,0 ml 0,0010 M Ba(NO3)2-liuosta + 200,0 ml 0,0010 M KF-liuosta
Ks(BaF2) = 1,7 10–6 (mol/dm3)3
Suolat liukenevat
Ba(NO3)2 (s)  Ba2+(aq) + 2 NO3–(aq)
KF(s)  K+(aq) + F–(aq).
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot
Ba2+
NO3–
K+
l
F–
h, Ks = 1,7 10–6 (mol/dm3)3
BaF2(s)  Ba2+(aq) + 2 F–(aq)
Liuosten yhdistämisen jälkeen hetkelliset konsentraatiot ovat
100,0ml  0,0010M
Ba2  
 3,3333...  10 4 M
100,0+200,0  ml
200,0ml  0,0010M
F  
 6,6666....  10 4 M
100,0+200,0  ml
Muodostetaan ionitulon lauseke ja sijoitetaan hetkelliset konsentraatiot
Q  Ba2+  F 
2
 3,3333...  10 4 M   6,6666...  10 4 M 
 1,4814...  10 10 M 3
 1,5  10 10 M 3
Q < Ks, joten bariumfluoridia ei saostu.
Vastaus
Bariumfluoridia ei saostu.
2
182. 20 pisaraa vesiliuosta on likimain 1 ml. Muodostuuko saostuma, kun yksi pisara
0,010 M NaCl(aq) lisätään 10,0 ml:aan
a) 0,0040 M AgNO3(aq)
b) 0,0040 M Pb(NO3)2(aq)?
Ratkaisut
20 pisaraa = 1 ml
1 pisara = 0,05 ml
lisätään 1 pisara = 0,05 ml 0,010 M NaCl(aq)
a) 10,0 ml 0,0040 M AgNO3(aq)
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot
Na+
l
Ag+
NO3–
Cl–
h, Ks = 1,8  10–10 M2
-
AgCl(s)  Ag+(aq) + Cl–(aq)
Liuosten yhdistämisen jälkeen hetkelliset konsentraatiot ovat
 Ag   
10,0ml  0,0040M
 3,9800...  10 3 M
10,0  0,05  ml
0,05ml  0,010M
Cl  
 4,9751....  10 5 M
10,0  0,05  ml
Muodostetaan ionitulon lauseke ja sijoitetaan hetkelliset konsentraatiot
Q   Ag +  Cl- 
 3,9800...  10 3 M  4,9751...  10 5 M
 1,9801...  10 7 M 2
 2,0  10 7 M 2
Q > Ks, joten hopeakloridia saostuu kunnes Q = Ks.
b) 10,0 ml 0,0040 M Pb(NO3)2(aq)
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot
Pb2+
NO3–
Cl–
h, Ks = 1,7  10–5 M3
-
Na+
l
PbCl2(s)  Pb2+(aq) + 2 Cl–(aq)
Liuosten yhdistämisen jälkeen hetkelliset konsentraatiot ovat
Pb 2+  
10,0 ml  0,0040 M
 3,9800...  10 3 M
10,0

0,05
ml


0,05ml  0,010M
Cl  
 4,9751....  10 5 M
10,0

0,05
ml


Muodostetaan ionitulon lauseke ja sijoitetaan hetkelliset konsentraatiot
Q  Pb 2+  Cl 
2
 3,9800...  10 3 M   4,9751...  10 5 M 
2
 9,8514...  10 12 M 3
 9,9  10 12 M 3
Q < Ks, joten lyijykloridia ei saostu.
183. Vesiliuos sisältää 0,010 M Ag+-ioneja ja 0,020 M Pb2+-ioneja. Kun tähän liuokseen
lisätään Cl–-ioneja, sekä AgCl:a että PbCl2:a saostuu.
a) Mikä pitää Cl–-ionien konsentraation olla, että
1) AgCl
2) PbCl2
alkaa juuri ja juuri saostua?
b) Kumpi, AgCl vai PbCl2, saostuu ensin?
Ratkaisut
0,010 M Ag+-ioneja + 0,020 M Pb2+-ioneja + Cl–-ioneja
AgCl Ks = 1,8  10–10 M2
PbCl2 Ks = 1,7  10–5 M3
1) AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl–(aq)
Saostuu juuri ja juuri, kun Q = Ks.
Huom! Muista ionitulossa hetkelliset konsentraatiot.
Q  Ks
 Ag   Cl   Ks
0,010M  Cl   1,8  10 10 M 2
1,8  10 10 M 2
Cl  
0,010M

 1,8  10 8 M
2) PbCl2(s)  Pb2+(aq) + 2 Cl–(aq)
Saostuu juuri ja juuri, kun Q = Ks.
Huom! Muista ionitulossa hetkelliset konsentraatiot.
Q  Ks
2
Pb 2+  Cl   Ks
2
0,020M  Cl   1,7  10 5 M 3
Cl   
1,7  10 5 M 3
0,020M
 2,9154...  10 2 M (liuokoisuus ei voi olla negatiivinen)
 0,029M
b) AgCl saostuu ensin, koska silloin [Cl–] on pienempi.
Vastaukset
a) Cl– -ionikonsentraation on oltava 1,8  10–8 M, jotta AgCl juuri ja juuri saostuu ja
0,029 M, jotta PbCl2 juuri ja juuri saostuu.
b) AgCl saostuu ensin, koska silloin [Cl–] on pienempi.
184. Yhtä suuret tilavuudet 1,0 10–3 M kalsiumkloridin ja 2,0 10–4 M
hopeafluoridin vesiliuoksia yhdistetään. Muodostuuko saostumaa? Jos muodostuu,
mitä se on? Fluoridi-ionin protonoitumista ei huomioida.
Liukoisuustuloja: Ks(CaF2) = 3,5 10–11 (mol/dm3)3 ja
Ks(AgCl) = 1,8 10–10 (mol/dm3)2.
Ratkaisu
Sama tilavuus V molempia liuoksia.
V dm3 1,0 10–3 M kalsiumkloridin + V dm3 2,0 10–4 M hopeafluoridin vesiliuosta
CaCl2(s)  Ca2+(aq) + 2 Cl–(aq)
AgF(s)  Ag+(aq) + F–(aq).
Mahdolliset saostumat
Ks(CaF2) = 3,5 10–11 (mol/dm3)3
Ks(AgCl) = 1,8 10–10 (mol/dm3)2.
Koska liukoisuustulojen lauseilla on eri muoto, saostumista ei voi päätellä pelkkien
lukuarvojen perusteella.
Tutkitaan ensin kalsiumfluoridin saostuminen.
CaF2(s)  Ca2+(aq) + 2 F–(aq)
Liuosten yhdistämisen jälkeen hetkelliset konsentraatiot ovat
Ca2   
Vdm3  1,0  10 3 M
 0,00050M
V  V  dm3
Vdm3  2,0  10 4 M
 1,0  10 4 M
3
V  V  dm
Muodostetaan ionitulon lauseke ja sijoitetaan hetkelliset konsentraatiot
F  
Q  Ca2  F 
2
 0,00050M  1,0  10 4 M 
2
 5,0  10 12 M 3
Q < Ks, joten kalsiumfluoridia ei saostu.
Tutkitaan sitten hopeakloridin saostuminen.
AgCl(s)  Ag+(aq) + Cl–(aq)
Liuosten yhdistämisen jälkeen hetkelliset konsentraatiot ovat
 Ag   
Vdm3  2,0  10 4 M
 1,0  10 4 M
V  V  dm3
Vdm3  1,0  10 3 M
 1,0  10 3 M
3
V  V  dm
Muodostetaan ionitulon lauseke ja sijoitetaan hetkelliset konsentraatiot
Cl   2  CaCl2   2 
Q   Ag +  Cl 
 1,0  10 4 M  1,0  10 3 M
 1,0  10 7 M 2
Q > Ks, joten hopeakloridia saostuu, kunnes Q = Ks.
Vastaus
Seoksesta saostuu hopeakloridia.
185. 15 millilitraan 0,0010 M hopeanitraattiliuosta lisättiin 15 ml 0,0010 M
natriumkloridiliuosta.
a) Osoita, että astiaan saostuu hopeakloridia. (2 p.)
b) Laske hopeaionin konsentraatio liuoksessa, kun tasapaino on asettunut. (4 p.)
Hopeakloridin liukoisuustulo on Ks(AgCl) = 1,8 · 10–10 (mol/l)2.
(Yo k2006)
Ratkaisut
15 ml 0,0010 M AgNO3-liuos + 15 ml 0,0010 M NaCl-liuos
Suolat liukenevat
AgNO3(s)  Ag+(aq) + NO3–(aq)
NaCl(s)  Na+(aq) + Cl–(aq).
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot
Na+
l
Ag+
NO3–
Cl–
h, Ks = 1,8  10–10 M2
-
AgCl(s)  Ag+(aq) + Cl–(aq)
Liuosten yhdistämisen jälkeen hetkelliset konsentraatiot ovat
 Ag +  
Cl  
15ml  0,0010M
 0,00050 M
15  15  ml
15ml  0,0010M
 0,00050 M
15  15  ml
a) Saostuminen tutkitaan muodostamalla ionitulon lauseke ja sijoittamalla siihen
hetkelliset konsentraatiot
Q   Ag   Cl 
 0,00050M  0,00050M
 2,5  10 7 M 2
Q > Ks, joten hopeakloridia saostuu kunnes Q = Ks.
b) Tasapainossa [Ag+] = ?
Tapa 1:
Koska Ks tunnetaan
AgCl(s)
kiinteää
Konsentraatio
alussa,
mol/dm3
Konsentraation liukenee x
muutos,
mol/dm3
Konsentraatio kiinteää
tasapainossa,
mol/dm3
Ag+(aq)
0
+
Cl–(aq)
0
+x
+x
x
x
Ks = [Ag+] [Cl–]
1,8  10 10  x  x
x   1,8  10 10
 1,3416...  10 5
mol
dm3
mol
dm3
Tasapainossa [Ag+] = x = 1,3  10–5 mol/dm3.
 1,3  10 5
Tapa 2:
AgCl(s)
kiinteää
Konsentraatio
alussa,
mol/dm3
Konsentraation saostuu x
muutos,
mol/dm3
Konsentraatio kiinteää
tasapainossa,
mol/dm3
Ks = [Ag+] [Cl–]
Ag+(aq)
0,00050
-x
0,00050 - x
+
Cl–(aq)
0,00050
-x
0,00050 - x
1,8  10 10   0,00050  x  0,00050  x 
 2,5  10 7  1,0  10 3 x  x 2
x 2  1,0  10 3 x  2,4982  10 7  0
x
  1,0  10 3  
 1,0  10 
3 2
 4  1 2,4982  10 7
2 1
mol
dm3
mol
( x  5,13416  10 4
)
dm3
Jälkimmäinen x johtaa negatiiviseen tasapainokonsentraatioon (0,0005-x), joten juuri
ei ole kemiallisesti mahdollinen.
x  4,865835  10 4
Tasapainossa [Ag+] = 0,00050 – x = (0,00050 – 4,865835  10–4) mol/dm3
= 1,3416…  10–5 mol/dm3 ~1,3  10–5 mol/dm3
Tasapainossa [Ag+] = 1,3  10–5 mol/dm3.
Vastaukset
a) Q > Ks, joten hopeakloridia saostuu kunnes Q = Ks.
b) Tasapainossa [Ag+] = 1,3  10–5 mol/dm3.
186. Vesilaitos tuottaa kovaa vettä, jonka Ca2+-pitoisuus on 2,0  10–3 mol/l. Vesi
fluorataan lisäämällä siihen 2,2 g natriumfluoridia, NaF, tuhatta vesilitraa kohti.
Saostuuko putkistossa kalsiumfluoridia, CaF2?
Ks(CaF2) = 3,5 10–11 (mol/l)3.
Ratkaisu
[Ca2+] = 2,0  10–3 mol/l
+ 2,2 g NaF/1000 l vettä
saostuuko CaF2? Ks = 3,5  10–3 (mol/l)3
2,2g
n
m
mol
c NaF  

 5,2393...  10 5
g
V M V
l
 1000l
 22,99  19,00 
mol
Taulukkokirja: NaF on veteen helposti liukeneva (l).
NaF(s)
+ F–(aq)
 Na+(aq)
Konsentraatio
0
0
5,2393… 10–5
3
alussa, mol/dm
Konsentraatio,kun 0
5,2393… 10–5
5,2393… 10–5
3
liuennut, mol/dm
CaF2:n saostuminen tutkitaan muodostamalla ionitulo
CaF2(s)
Ca2+(aq)
+ 2 F–(aq)
–3
Konsentraatio kiinteää
2,0  10
5,2393… 10–5
alussa,
mol/dm3
Q = [Ca2+] [F–]2
 2,0  10 3   5,2393...  10 5 
2
 5,490...  10 12
3
 mol 
 5,5  10 

 l 
Q = 5,5  10–12 (mol/l)3 < Ks = 3,5  10–11 (mol/l)3, joten CaF2 ei saostu.
12
Vastaus
Q < Ks , joten CaF2 ei saostu.
187. Magnesiumin valmistuksessa tarvittavaa lähtöainetta,
magnesiumhydroksidia, saadaan merivedestä saostamalla se hydroksidina.
Oletetaan, että saostus tehdään lisäämällä meriveteen kiinteää
natriumhydroksidia. Merivesi sisältää kuitenkin kalsium-ioneja, jotka saattavat myös
saostua natriumhydroksidia lisättäessä. Meriveden Mg2+-ionikonsentraatio on 0,050
mol/l ja Ca2+-ionikonsentraatio 0,010 mol/l.
a) Mikä pitää meriveden OH –-ionikonsentraation olla, että 1)
kalsiumhydroksidi 2) magnesiumhydroksidi alkaa juuri ja juuri saostua?
b) Mikä pitää meriveden pH:n olla, että 1) kalsiumhydroksidi
2) magnesiumhydroksidi alkaa juuri ja juuri saostua?
c) Kummat, Ca2+- vai Mg2+-ionit, alkavat saostua ensin?
Ks(Mg(OH)2) = 5,6 10–12 (mol/l)3 ja Ks(Ca(OH)2) = 5,0 10–6 (mol/l)3. Oletetaan, että
kiinteän NaOH:n lisääminen ei muuta liuoksen tilavuutta ja että saostukset tehdään
olosuhteissa, joissa ilman hiilidioksidia ei ole läsnä.
Ratkaisut
NaOH(s):n lisääminen ei muuta tilavuutta.
Meriveden Mg2+-ionikonsentraatio on 0,050 mol/l
ja Ca2+-ionikonsentraatio 0,010 mol/l.
a) [OH–] = ?, jotta saostuvat juuri ja juuri
1) Ks(Ca(OH)2) = 5,0 10–6 (mol/l)3
Ca(OH)2(s)  Ca2+(aq) + 2 OH–(aq)
Saostuu juuri ja juuri, kun Q = Ks.
Huom! Muista ionitulossa hetkelliset konsentraatiot.
Q  Ks
2
Ca2  OH   Ks
2
0,010M  OH   5,0  10 6 M 3
OH   
5,0  10 6 M 3
0,010M
 2,2360...  10 2 M
 0,022M
2) Ks(Mg(OH)2) = 5,6 10–12 (mol/l)3
Mg(OH)2(s)  Mg2+(aq) + 2 OH–(aq)
Saostuu juuri ja juuri, kun Q = Ks.
Huom! Muista ionitulossa hetkelliset konsentraatiot.
Q  Ks
2
Mg2  OH   Ks
2
0,050M  OH   5,6  10 12 M 3
OH   
5,6  10 12 M 3
0,050M
 1,0583...  10 5 M
 1,1 10 5 M
b) pH = ? , jotta juuri ja juuri saostuu
1) Kalsiumhydroksidi: a-kohdasta [OH–] = 2,2360…  10–2 M,
joten pOH = 1,6505… ja pH = pKw – pOH = 14,00 – 1,6505… = 12,35
2) Magnesiumhydroksidi: a-kohdasta [OH–] = 1,0583…  10–5 M,
joten pOH = 4,9753… ja pH = pKw – pOH = 14,00 – 4,9753… = 9,02
c) Mg(OH)2 saostuu ensin, koska a-kohdan perusteella siihen tarvitaan pienempi
OH—konsentraatio ja siten pienempi NaOH lisäys. Suora päättely liukoisuustulon
lukuarvosta ei toimi, koska vapaita metalli-ioneja on jo liuoksissa ja niitä on eri
määrä.
188. Sekoitetaan 25,0 ml 0,030 M natriumsulfaattiliuosta ja 25,0 ml
0,025 M lyijy(II)nitraattiliuosta. Kuinka monta prosenttia
saostumatta?
Pb2+-ioneista
Ratkaisu
25,0 ml 0,030 M natriumsulfaattiliuosta + 25,0 ml 0,025 M lyijy(II)nitraattiliuosta
Suolat liukenevat
Na2(SO4) (s)  2 Na+(aq) + SO42–(aq)
Pb(NO3)2(s)  Pb2+(aq) + 2 NO3–(aq).
Tutkitaan taulukkokirjasta ionien mahdolliset reaktiot
Pb2+
NO3–
Na+
l
SO42–
h, Ks = 2,5 10–8 (mol/dm3)2
-
PbSO4(s)  Pb2+(aq) + SO42–(aq)
Liuosten yhdistämisen jälkeen hetkelliset konsentraatiot ovat
25,0ml  0,025M
Pb 2  
 0,0125M
 25,0  25,0  ml
25,0ml  0,030M
SO24  
 0,015M
 25,0  25,0  ml
Ionitulo Q on
4
2
Q  Pb 2  SO24 
  0,0125M  0,015M  1,875  10 M
Q > Ks , joten PbSO4 saostuu kunnes Q = Ks.
PbSO4(s)
kiinteää
Konsentraatio
alussa,
mol/dm3
Konsentraation saostuu x
muutos,
mol/dm3
Konsentraatio kiinteää
tasapainossa,
mol/dm3
Pb2+(aq)
0,0125
-x
0,0125 - x
+
SO–2–(aq)
0,015
-x
0,015 - x
jää
Tasapainossa:
Ks = [Pb2+] [SO42–]
2,5  10 8   0,0125  x  0,015  x 
x 2  0,0275x  1,875  10 4  2,5  10 8  0
x 2  0,0275x  1,87475  10 4  0
x
  0,0275  
 0,0275 
2
 4  1 1,87475  10 4
2 1
mol
dm3
mol
( x  0,015009...
)
dm3
Jälkimmäinen ratkaisu johtaa negatiiviseen tasapainokonsentraatioon (0,015 –
0,015009…)M, joten ratkaisu ei ole kemiallisesti mahdollinen.
x  0,012490...
Lyijyioneja jää saostumatta
Pb 2+  saostumatta 
 0,0125  0,012490... M

100%

 100%
0,0125M
Pb 2+ hetkellinen  
 0,07968...%  0,080%
Vastaus
Lyijyioneja jää saostumatta 0,080 %.
189. Koulun kemian laboratoriossa tutkittiin pohjaveden kloridi-ionipitoisuutta.
Tätä varten pohjavedestä otettu 5,0 litran näyte haihdutettiin noin 50 ml:n tilavuuteen.
Väkevöityyn liuokseen lisättiin hopeanitraattia, jolloin kloridi-ionit saostuivat
niukkaliukoisena hopeakloridina. Saostuma suodatettiin nesteestä, kuivattiin ja
punnittiin. Hopeakloridin massaksi saatiin 243 mg.
a) Laske pohjaveden kloridi-ionipitoisuus (mg/l).
b) Mitkä virhelähteet saattoivat vaikuttaa tuloksen luotettavuuteen?
c) Miksi jouduttiin ottamaan verrattain paljon näytettä ja haihduttamaan se pieneen
tilavuuteen?
d) Miksi väkevöidyn liuoksen tilavuutta ei tarvitse tuntea tarkasti?
(Yo k1999)
Ratkaisut
haihdutus
5,0 l näyte
m(AgCl) = 243 mg
50 ml
a) [Cl–] = ?
n(Cl–) = n(AgCl)
m(Cl–) = n(Cl–)  M(Cl–) = n(AgCl)  M(Cl–)

m  AgCl 
M  AgCl 
 m  Cl  
mg  m  Cl

c  Cl ,

l 
V


243  10 3 g
107,87  35,45 
  6,010...  10
5,0l
2
g
g
mol
 35,45
g
 6,010...  10 2 g
mol
 1,2021...  10 2
g
mg
 12
l
l
b) Virhelähteet esim.
* edustaako näyte tutkittavaa vettä kokonaisuutena
* miten tarkasti näytteen tilavuus 5,0 l on mitattu?
* haihdutuksen on oltava niin hidasta, että roiskeita ei synny
* onko tarkistettu saostuiko kaikki kloridi ja saostuuko muita ioneja?
* jäikö kaikki AgCl suodattimeen vai menikö osa siitä läpi
* oliko kuivaus riittävän hidas, ettei roiskunut
* oliko kuivauslämpötila sopiva, liian kuumassa AgCl hajoaa.
* oliko tyhjä suodatin kuumennettu ja punnittu samoin kuin suodatin
+ AgCl?
c) 5,0 l vesinäytteestä hopeakloridia saostui 243 mg. Tarkkaa määritystä varten
punnittavan massan tulisi olla 100–200 mg eli 5,0 litran näytemäärä pienempi näyte
ei riitä suureen tarkkuuteen kloridimäärityksessä.
d) Alkuperäisen 5,0 litran näytteen tilavuus on tunnettava tarkkaan. Tämä näyte
haihdutettiin, jolloin se sisälsi kaikki alkuperäisen näytteen kloridi-ionit. Kaikki nämä
kloridi-ionit ionit saostettiin hopeanitraatilla. Näin haihdutetun liuoksen tarkalla
tilavuudella ei ole merkitystä.