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解決済みの質問

硫化水素の濃度

以下の問題をどのように考えてよいのかわからず、困っています。

硫化水素を含む水溶液をアンモニアでpH=11にした場合、[S2-]は1.0×10^-4となることを示せ。
ただし、[S2-]+[HS-]+[H2S]=0.1mol/l、K1=1.1×10^-7、K2=1.0×10^-14とする。

誰かお教えいただけませんか??

投稿日時 - 2007-12-24 05:06:22

QNo.3622999

すぐに回答ほしいです

質問者が選んだベストアンサー

K1=[H+][HS-]/[H2S]=1.1×10^-7
[H+]=10^-11 だから
[HS-]/[H2S]=1.1×10^-7/10^-11 =1.1×10^3
[HS-]=1.1×10^3×[H2S]
K2=[H+][S2-]/[HS-]=1.0×10^-14
[S2-]/[HS-]=1.0×10^-14/10^-11=1.0×10^-3
[S2-]=1.0×10^-3×[HS-]=1.0×10^-3×1.1×10^3×[H2S]=1.1×[H2S]
[S2-]+[HS-]+[H2S]=0.1mol/l
1.1×[H2S]+1.1×10^3×[H2S]+[H2S]=≒1.1×10^3×[H2S]=0.1mol/l
[H2S]=0.1/1.1×10^3≒(1/1.1)×10^-4 mol/l
[S2-]=1.1×[H2S]=1.1×(1/1.1)×10^-4 mol/l=1×10^-4 mol/l
証明終わり。

投稿日時 - 2007-12-24 20:21:23

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回答(3)

ANo.3

そのまんまですが、[H2S]+[HS^-]+[S^2-]=0.1M ‥(*)
[H^+]^2[S^2-]/[H2S]=K1K2 → [H2S]=[H^+]^2[S^2-]/K1K2
[H^+][S^2-]/[HS^-]=K2 → [HS^-]=[H^+][S^2-]/K2
上の2式を(*)へ代入して[S^2-]で表すと、
{[H^+]^2[S^2-]/K1K2}+{[H^+][S^2-]/K2}+[S^2-]=0.1 → [S^2-]=0.1K1K2/([H^+]^2+K1[H^+]+K1K2)
あとは各数値を代入して終了です。

投稿日時 - 2007-12-24 22:53:09

K1=[H+][HS-]/[H2S]
K2=[H+][S2-]/[HS-]
pH=11 → [H+]=10^-11
[S2-]+[HS-]+[H2S]=0.1mol/l
これらから連立方程式で解いて下さい。
途中「無視できるほど小さい」ものがあるかも知れませんので、それがあれば話は簡単になります。

投稿日時 - 2007-12-24 05:59:43

補足

連立して[H+]、[S2-]、K1、K2を用いて式を作ればいんでしょうか?
やってみたんですが、うまくいきません・・・

投稿日時 - 2007-12-24 06:50:42

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