製備碘化亞銅與其一系列反應的回饋與疑問/施建輝

星期一 , 7, 七月 2014 Leave a comment

製備碘化亞銅與其一系列反應的回饋與疑問

施建輝

國立新竹科學園區實驗高級中學

教育部高中化學學科中心
schemistry0120@gmail.com

 

於《臺灣化學教育》期刊創刊號之「高中化學教學疑難問題」專欄中,本人撰寫有關硫酸銅溶液與碘化鉀的反應生成白色碘化亞銅(CuI)的沈澱,及其在「沈澱反應」與「電子組態」等教學單元的意義,獲得不少高中化學老師們的正面回饋,頗感欣慰。但也有老師希望我進一步說明「為何碘化亞銅(CuI)能溶於硫代硫酸鈉溶液,而碘化銀(AgI)卻不溶於硫代硫酸鈉溶液,必須以氰化鈉(NaCN)才能溶解之?」

「高中化學教學疑難問題」專欄就是提供老師們討論的平台,很高興第一期即有回響而且提出疑問,這就是本專欄期待看到的,希望老師們持續關切本專欄並參與討論。針對上述疑問,本人答覆如下。

n  平衡常數與溶解度

以氯化銀(AgCl)溶於6.0 M氨水為例,在25下,相關反應的常數如式[1][2][3]所示。

image

AgCl6.0 M氨水中之溶解度計算過程如下:

image

經過計算,得AgCl的溶解度(S)為0.23 M。依一般規定,S > 0.1 M為可溶,故氯化銀(AgCl)能溶於濃氨水。

含氯離子的[1][2][3]擴大含鹵素離子,如AgCl擴大為AgX (X = ClBrI),這些反應式擴大如[4][5][6]所示:

image

25℃下,銀離子(Ag+)在6.00 M氨水中的形成常數(Kf)為1.12 × image 。各種鹵化銀(AgX)的溶度積常數(Ksp鹵化銀與氨水反應而形成銀氨錯離子(image 的平衡常數(K)以及鹵化銀在氨水的溶解度(S如表1所示:

image

1的溶解度顯示AgCl溶於6.00 M水,AgBrAgI水難溶於6.00 M水;這些溶解度大小並不相同,其排列順序為AgCl > AgBr > AgI

25℃下AgIKsp = 1.5 × image 3.00 M的氨水、image image 中的形成常數Kf)及其反應的平衡常數(K)以及鹵化銀在氨水的溶解度(S如表2所示:

image

2的溶解度顯示AgI難溶於3.00 M的氨水和imageAgI可溶3.00 M imageimage;這些溶解度大小並不相同,其排列順序為image >image > NH3

n  CuIAgIS2O32−中的溶解度

25CuIAgI1.00 Mimage中的的溶度積常數(Ksp它們與image反應而形成錯離子的形成常數(Kf)和平衡常數(K)以及溶解度(S如表3所示:

image

由表3可看出CuI1.00 Mimage中的溶解度遠大於AgI,此結果再度印證第一期所提「銅與銀皆為11族(或1B族)元素,銅位於第四週期,銀位於第五週期,故銀離子與碘離子鍵結比銅離子與碘離子鍵結有較大的共價性,需更強的配基才能使碘化銀溶解,而碘化銅共價性較小,以硫代硫酸鈉作為配基即可溶解碘化銅。」

n  參考資料

1.          Daniel C. Harris Quantitative Chemistry AnalysisW. H. Freeman and Company NY.

2.          浙江大學普通化學教研組,普通化學,高教出版社。

5308 Total Views 2 Views Today
Print Friendly, PDF & Email

Please give us your valuable comment

你的電子郵件位址並不會被公開。 必要欄位標記為 *