大学で無機定性の化学実験で与えられた課題について

質問

実験内容
0.05MのAgNO3溶液と0.05MのPb(NO3)2溶液を0.3ｍLずつとり、全量が1ｍLになるように水を加え、それぞれの無機イオンの混合溶液を作る。
試料液に6MのHClを沈殿が完結するまで（試料を静置してできた上澄み液に試薬を加えたときに、新たな沈殿が生じなくなるまで）１滴ずつよくかき混ぜながら加える。

課題
このとき、AgClおよびPbCl2それぞれの沈殿の完結に必要とされるHCｌの濃度と、6MのHCｌを試薬として用いるとき必要とされる滴下するHClの滴下数を推定せよ。ただし、Ksp(AgCl)=8.2×10^-11 ,Ksp(PbCl2)=1.7×10＾-5、HClの１滴あたりの体積＝0..053ｍL　とする。

大学で無機定性の化学実験でこの実験を行い（私が行った際はは沈殿の完結までに５滴HClを滴下しました。）、課題が与えられたのですが、課題の答えの導出過程がわかりません。
沈殿の完結というとAg+とPb2+が完全にCl-と反応して、AgCl,PbCl2の沈殿が生じるまでHClを加えたときだと考えましたが、その沈殿が溶媒に溶解することを考えたらごちゃごちゃになってしまいました。
あと、AgClおよびPbCl2それぞれの沈殿の完結に必要とされるHCｌの濃度を求める際にはHCｌの濃度と滴下した体積の２つの未知数が生じてしまい導出できませんでした。

どうか導出課程を教えていただけないでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.2

NiPdPt · ベストアンサー

反応式を考えれば、Ag+とCl- は１：１、Pb2+とCl-は１：２で反応することがわかるので、AgNO3の物質量とPb(NO3)2の物質量の２倍の合計がHClの物質量になります。それらの部室量は与えられたデータから容易に計算できるはずです。
厳密に言えば、溶解度積を考慮する必要があります。特にPbCl2の溶解度は比較的大きいので温度などの条件によっては無視できなくなります。ただし、この場合には無視してもよいレベルでしょうね。そもそもそれを重視するのであればいつまでたっても沈殿生成が完結しないってことになりますけどね。

まあ、計算自体は高校レベルの基礎問題ですのでしっかりして下さいね。

補足

ご回答ありがとうございます。
溶解度は無視してよさそうですね。

＞AgNO3の物質量とPb(NO3)2の物質量の２倍の合計がHClの物質量になります
ここに明記せず大変恐縮ですが、沈殿が完結したのちに、上澄み液を沈殿と分離して回収して、K2CrO４を滴下するとPbCrO4の黄色い沈殿が生じるという実験結果が得られるべきであるみたいですが、AgNO3の物質量とPb(NO3)2の物質量の２倍の合計分HClを滴化するとAg+とPb2+はすべて沈殿してしまい、上澄み溶液にはこれらのイオンが含まれなくなり、上澄み溶液にK2CrO４を滴下してもPbCrO4の沈殿生成反応が行われなくなりますがどうでしょうか。

回答No.1

noname#160321

簡単なところから答えます。
>HCｌの濃度と滴下した体積の２つの未知数が生じてしまい導出できません
未知数は二つは生じません。

出題に、
>HClの１滴あたりの体積＝0..053ｍL　とする
と書いてあるのですから、一滴中の塩化水素の物質量(モル数)は決まっています。

あとは混合溶液の体積も
>HClの１滴あたりの体積＝0..053ｍL　とする
と、与えられていますので、この際体積両溶液の和であると考えれば塩素原子の物質量(モル数)は決まります。

補足

ご回答ありがとうございます。

＞未知数は二つは生じません。

出題に、
>HClの１滴あたりの体積＝0..053ｍL　とする
と書いてあるのですから、一滴中の塩化水素の物質量(モル数)は決まっています。

大変申し訳ございません。
もうひとつの未知数は、体積というよりは滴化数というべきでした。
私の実験では、HCｌを5滴滴化したと申しましたが、これは６MのHCｌを使用したときのもので、ここでは濃度が未知数なので滴化すべき滴数も未知数となると思いますがどうでしょうか。