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No.1
- 回答日時:
H2Sの解離は下記の通りです。
H2S ⇔ H+ + HS-
HS- ⇔ H+ + S--
つまり、pHが下がる(水素イオン濃度が上がる)とH2Sの解離が抑制されるわけです。上記の解離平衡定数をそれぞれK1、K2とすると
[H+]^2*[S--]/[H2S]=K1*K2 ・・・(*)
が成り立ちます。
この問題で、pHを調節することなくそのままH2Sを飽和させると恐らくPbもZnも沈殿してしまうのですが、pH調整によってS--
の濃度を下げ、Pbは沈殿するがZnは沈殿しないような範囲にしてやろうという訳です。
(1)Pbについて
[Pb++][S--]=K(pb) →PbSの溶解度積
となるように沈殿が生成しますが、問題の条件から残留するPb++<=10^-5なので
[S--]>=K(pb)/10^-5
でなければなりません。
(2)Znについて
亜鉛は沈殿させないので
[Zn++][S--]<=K(Zn) →ZnSの溶解度積
でなくてはならず、
[S--]<=K(Zn)/10^-2
を満たす必要があります。
上記の(*)の式を[H+]について解き、H2Sの溶解度と、[S--]の上限と下限を代入すれば水素イオン濃度の範囲も判ります。
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