Câu hỏi:

Ta có:

• $n_{Sr(NO_3)_2} = 0.1 \times 1.5 = 0.15 \text{ mol}$
• $n_{NaOH} = 0.1 \times 1 = 0.1 \text{ mol}$

Phương trình phản ứng: $Sr^{2+} + 2OH^- \rightarrow Sr(OH)_2$ Ban đầu: 0.15 mol Sr2+ và 0.1 mol OH- Phản ứng: 0.05 mol Sr2+ và 0.1 mol OH- Sau phản ứng: 0.1 mol Sr2+ và 0 mol OH- Vậy $Sr(OH)_2$ bị kết tủa hết = 0.05 mol. Thể tích dung dịch sau phản ứng: 0.1 + 0.1 = 0.2 L $[Sr^{2+}] = \frac{0.1}{0.2} = 0.5 M$ $[OH^-] = 0$ $Sr(OH)_2 \rightleftharpoons Sr^{2+} + 2OH^-$ $K_{sp} = [Sr^{2+}][OH^-]^2 = 3.2 \times 10^{-4}$ Gọi x là độ tan của $Sr(OH)_2$, ta có: $[Sr^{2+}] = 0.5 + x$ $[OH^-] = 2x$ $(0.5 + x)(2x)^2 = 3.2 \times 10^{-4}$ $4x^3 + 2x^2 = 3.2 \times 10^{-4}$ Do $K_{sp}$ nhỏ, nên x rất nhỏ so với 0.5, ta có thể bỏ qua x: $2x^2 = 3.2 \times 10^{-4}$ $x^2 = 1.6 \times 10^{-4}$ $x = \sqrt{1.6 \times 10^{-4}} = 0.0126 M$ Khối lượng $Sr(OH)_2$ tan trong 0.2 L dung dịch: $m = 0.0126 \times 0.2 \times 122 = 0.307 g$ Khối lượng $Sr(OH)_2$ kết tủa: $m_{ket tua} = (0.05 \times 122) - 0.307 = 6.1 - 0.307 = 5.793 g$ Tuy nhiên, số mol $Sr(OH)_2$ kết tủa là 0.05 mol (tính theo số mol OH- ban đầu). Vì vậy, khối lượng $Sr(OH)_2$ kết tủa là: $m = 0.05 \times 122 = 6.1 g$ Kiểm tra lại bằng tích số ion: Sau khi trộn, $[Sr^{2+}] = 0.75 M$ và $[OH^-] = 0.5 M$ $Q = [Sr^{2+}][OH^-]^2 = 0.75 \times (0.5)^2 = 0.1875 > K_{sp} = 3.2 \times 10^{-4}$ Vậy có kết tủa. Số mol $Sr(OH)_2$ tạo thành tối đa là 0.05 mol (giới hạn bởi số mol $OH^-$) $m = 0.05 \times 122 = 6.1 g$ Nhưng vì có sự hòa tan lại nên lượng kết tủa giảm. Gọi x là lượng $Sr(OH)_2$ tan ra, thì $[Sr^{2+}] = x$ và $[OH^-] = 2x$ $K_{sp} = x(2x)^2 = 4x^3 = 3.2 \times 10^{-4}$ $x^3 = 0.8 \times 10^{-4}$ $x = 0.043 M$ Số mol $Sr(OH)_2$ tan ra = $0.043 \times 0.2 = 0.0086 mol$ Số mol $Sr(OH)_2$ kết tủa = 0.05 - 0.0086 = 0.0414 mol $m = 0.0414 \times 122 = 5.05 g$ Làm lại: Số mol Sr2+ = 0.15 mol Số mol OH- = 0.1 mol $Sr^{2+} + 2OH^- \rightarrow Sr(OH)_2$ Số mol Sr(OH)2 kết tủa = 0.1/2 = 0.05 mol Vì Ksp nhỏ nên coi như kết tủa hết $m = 0.05*121.63 = 6.08 g$