Cho H2S lội qua dung dịch chúra Cd2+ 0,010M và Zn2+ 0,010M đến khi đạt nồng độ 0.02M. a, Ion nào kết tủa hoàn toàn? Tính pH trạng thái cân bằng Cho: Cho: H2S pKa=7,02;12,90; CdS Ks=10^-26; ZnS Ks= 10^-...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ phân tích từng bước. ### Bước 1: Xác định ion nào kết tủa hoàn toàn H2S là một axit yếu và có thể phân ly thành ion H+ và ion S2-. Khi cho H2S vào dung dịch chứa Cd2+ và Zn2+, chúng ta cần xem xét khả năng kết tủa của các muối sulfide (CdS và ZnS). - **CdS**: - Kết tủa khi [Cd2+][S2-] > Ks(CdS) = 10^-26 - **ZnS**: - Kết tủa khi [Zn2+][S2-] > Ks(ZnS) = 10^-21,6 ### Bước 2: Tính nồng độ S2- cần thiết để kết tủa 1. **Đối với CdS**: \[ [S^{2-}] > \frac{K_{s}(CdS)}{[Cd^{2+}]} = \frac{10^{-26}}{0.010} = 10^{-24} \] 2. **Đối với ZnS**: \[ [S^{2-}] > \frac{K_{s}(ZnS)}{[Zn^{2+}]} = \frac{10^{-21,6}}{0.010} = 10^{-19,6} \] ### Bước 3: So sánh nồng độ S2- cần thiết - Để CdS kết tủa, nồng độ S2- cần lớn hơn 10^-24 M. - Để ZnS kết tủa, nồng độ S2- cần lớn hơn 10^-19,6 M. Vì 10^-19,6 M lớn hơn 10^-24 M, nên ZnS sẽ kết tủa trước. ### Bước 4: Tính pH trạng thái cân bằng Khi ZnS kết tủa, nồng độ S2- sẽ giảm xuống. Để tính pH, chúng ta cần biết nồng độ H2S còn lại trong dung dịch. - Từ pKa của H2S, chúng ta có: - pKa1 = 7,02 (H2S ↔ H+ + HS-) - pKa2 = 12,90 (HS- ↔ H+ + S2-) ### Bước 5: Tính pH Khi ZnS kết tủa, nồng độ S2- sẽ giảm, và chúng ta có thể sử dụng phương trình cân bằng để tính pH. Giả sử nồng độ S2- sau khi kết tủa là [S2-] = 10^-19,6 M. Sử dụng phương trình: \[ K_{a2} = \frac{[H^+][HS^-]}{[S^{2-}]} \] Với \( K_{a2} = \frac{1}{K_{s2}} = 10^{-12,90} \). Từ đó, ta có thể tính được nồng độ H+ và từ đó tính được pH. ### Kết luận - **Ion kết tủa hoàn toàn**: ZnS sẽ kết tủa hoàn toàn trước. - **pH trạng thái cân bằng**: Cần tính toán cụ thể hơn để có giá trị chính xác, nhưng có thể ước lượng pH sẽ nằm trong khoảng 7-8 do sự hiện diện của H2S và các ion trong dung dịch. Nếu cần tính toán chi tiết hơn, bạn có thể cung cấp thêm thông tin về nồng độ và thể tích dung dịch để có kết quả chính xác hơn.