Tính độ tan của CuS trong dung dịch có pH 10, biết TCuS = 6.3*10 - 36

Để tính độ tan của CuS trong dung dịch có pH 10, ta sử dụng phương trình phân giải của CuS:

CuS ⇌ Cu2+ + S2-

Độ tan của CuS được xác định bởi hằng số cân bằng tổng cộng (TCuS) và hằng số bền của các phức giữa Cu2+ và OH-.

TCuS = [Cu2+][S2-] = 6.3*10^-36

Hằng số bền tổng cộng của các phức giữa Cu2+ và OH- lần lượt là:
β1 = 107
β1,2 = 1013.68
β1,3 = 1017
β1,4 = 1018.5

H2S có pK1 = 7.0 và pK2 = 15.

Đầu tiên, ta tính nồng độ Cu2+ và S2- trong dung dịch có pH 10:

pH = pOH + pCu2+ + pOH-
10 = 14 - pOH + pCu2+ + 14 - pOH
pCu2+ = 10 - 28 + 2pOH

Do OH- là ion trung tính, nồng độ OH- trong dung dịch có pH 10 là 10^-4 M.

pCu2+ = 10 - 28 + 2(-4) = -16

Cu2+ = 10^-16 M

S2- = TCuS / Cu2+ = (6.3*10^-36) / (10^-16) = 6.3*10^-20 M

Tiếp theo, ta tính độ tan của CuS:

Độ tan = [S2-] / [CuS] = (6.3*10^-20) / (CuS)

Để tính CuS, ta sử dụng phương trình phân giải của H2S:

H2S ⇌ H+ + HS-
HS- ⇌ H+ + S2-

pK1 = 7.0, pK2 = 15

[H+] = 10^-(pH) = 10^-10

[H2S] = [HS-] + [S2-] = [H+] + [S2-]

[H2S] = 10^-10 + 6.3*10^-20 = 10^-10

[HS-] = [H2S] / (10^-(pK1)) = (10^-10) / (10^-7) = 10^-3

[HS-] = [S2-] = 10^-3

Độ tan = [S2-] / [CuS] = (10^-3) / (CuS)

(10^-3) / (CuS) = 6.3*10^-20

CuS = (10^-3) / (6.3*10^-20) = 1.59*10^16 M

Vậy, độ tan của CuS trong dung dịch có pH 10 là 1.59*10^16 M.