В растворе содержащем 18 3 г/л Ni(NO3)2 и NH3 с массовой долей 5 %

Комплексный ион образуется по реакции
Ni2+ + 4NH3 ↔ [Ni(NH3)4]2+.
Константа устойчивости комплексного иона выражается формулой
β=NiNH342+Ni2+∙NH34,
где [Ni(NH3)42+], [Ni2+] и [NH3] – молярные концентрации соответствующих ионов или молекул, моль/л;
β – константа устойчивости комплекса, равна 2,95∙107.
Вычислим исходные молярные концентрации Ni(NO3)2 и NH3.
CMNiNO32=C(NiNO32)M(NiNO32),
где С(Ni(NO3)2) – массовая концентрация Ni(NO3)2, равна 18,3 г/л;
М(Ni(NO3)2) – молярная масса Ni(NO3)2, равна 59 + (14 + 16∙3)∙2 = 183 г/моль.
CMNiNO32=18,3183=0,1 (моль/л).
CNH3=m(NH3)V∙M(NH3),
где т(NH3) – масса NH3, в 100 г раствора находится 5 г аммиака;
М(NH3) – молярная масса аммиака, равна 14 + 1∙3 = 17 г/моль;
V – объём раствора аммиака, имеющий массу 100 г, л.
Объём раствора находим как
V = тр-ра/ρ,
где тр-ра – масса раствора аммиака, равна 100 г;
ρ – плотность 5 %-го раствора NH3, равна 0,977 г/мл.
V = 100/0,977 = 102 (мл) = 0,102 (л).
CNH3=50,102∙17=2,9 (моль/л).
Концентрация комплексного иона в растворе равна
[Ni(NH3)42+] = СМ(Ni(NO3)2) – [Ni2+].
Подставим это выражение в формулу для константы устойчивости:
β=CMNiNO32-Ni2+Ni2+∙NH34.
Выразим из полученной формулы концентрацию ионов никеля:
Ni2+=CMNiNO32β∙NH34+1;
Ni2+=0,12,95∙107∙2,94+1=4,8∙10-11(моль/л).
[Ni(NH3)42+] = 0,1 – 4,8∙10-11 ≈ 0,1 (моль/л).
Ответ: [Ni2+] = 4,8∙10-11 моль/л; [Ni(NH3)42+] ≈ 0,1 моль/л.