Množství 10 ml 0,1 molární kyseliny šťavelové bylo titrováno roztokem 0,2 M NaOH. Jaké pH měl roztok po přídavku 0 ml, 4
Dobrý večer prosím Vás nevíte někdo jak na tento příklad?Děkuji za radyMnožství 10 ml 0,1 molární kyseliny šťavelové bylo titrováno roztokem 0,2 M NaOH. Jaké pH měl roztok po přídavku 0 ml, 4 ml, 7 ml, 10 ml a 12 ml titračního činidla?
Odpovědi
Diskuze
OK?
n(C2H2O4) = 0,01*0,1 = 0,001mol
n(NaOH) = 0; 0,004*0,2 = 0,0008; 0,0014; 0,002;0,0024mol NaOH
1: Stav při 0cm3 NaOH: Kyselina šťavelová je dvojsytná; pKa1 = 1,23; pKa2 = 4,19; Při disociaci do 1. stupně jde o silnou kyselinu, pH = -log(ca) = 1
2: Přídavek 4cm3 0,2M NaOH. V roztoku bude (0,001 - 0,0008)=0,0002mol C2H2O4 a 0,0008 mol její soli v objemu 0,014dm3; ca = 0,0002/0,014 = 0,01428mol/dm3; Stále platí, že jde o směs silné kyseliny a její soli; pH = -log(ca) = -log(0,01428) = 1,85
3: Přídavek 7cm3 0,2M NaOH: V roztoku bude 0,0014mol Na+. Kyselina štťavelová bude zcela neutralizovaná do prvního stupně (iont C2O4H-) a část 0,0004mol bude neutralizovaná do druhého stupně. Iont C2O4H- je slabá kyselina, její pKa je 4,19. Máme tedy 0,0006 molu slabé kyseliny a 0,0004mol její soli v objemu 0,017cm3. Použijeme Henderson-Hasselbalchovu rovnici. V ní vystupuje poměr cs/ca. Protože jsou obě koncentrace v tomtéž objemu roztoku, je možné odvodit, že cs/ca = ns/na = 0,0004/0,0006 = 0,6667
pH = 4,19 + log(ns/na) = 4,19 + log(0,6667) = 4,01
4: Přídavek 10cm3 0,2M NaOH: n(NaOH) = 0,002mol a je ekvivalentní 0,001mol C2O4H2. Máme tedy 0,001mol v 0,02cm3; cs = 0,001/0,02 = 0,05mol/dm3. Iont C2O4-- je Bronstedtovou bází a hydrolyzuje podle rovnice
C2O4-- + H2O = C2O4H- + OH-; pKb = 14 - pKa2 = 9,81; cb = 0,001mol/dm3
pOH = 0,5*(9,81 - log(cb)) = 0,5*(9,81 - log(0,001)) = 6,4 ; pH = 14 - 6,4 = 7,6
Je zřejmé, že hydrolyzováno je jen velmi malé množství šťavelanu a už malý přídavek NaOH hydrolýzu zcela potlačí.
5: Přídavek 12cm3 0,2M NaOH: Nadbytek NaOH = 0,002dm3 * 0,2M = 0,0004mol NaOH ve 22cm3 roztoku c(OH-) = 0,0004/0,022 = 0,01818; pOH = - log(cOH-) = 1,74; pH = 14 - 1,74 = 12,26.
OK?
Vypočtěte pH tlumivého roztoku připraveného rozpuštěním 12,43 g báze tris (tj. tris(hydroxymethyl)aminomethanu, Mr = 121,35) a 4,67 g tris hydrochloridu (Mr = 157,596) v 1 litru vody.
pKa(tris) = 8,075
Jak se změní pH pufru, přidáme-li k celému objemu tlumivého roztoku 12 ml 1M-HCl?
Použitý vztah platí pro slabé kyseliny. Pro silné kyseliny je třeba použít vztah:
Ka = c(H+)*c(A-)/(c(HA) - c(A-)) Pro jednodušší počítání položíme x = C(H+) = c(A-), c(HA) = 0,1M; Ka = 0,05889 a dostaneme kvadratickou rovnici
x^2 + 0,05889*x - 0,005889 = 0 ; záporný kořen nemá smysl, takže x = 0,053 = c(H+)
pH = 1,27
Tak si to přeber.
ns = 4,67/157,596 = 0,0296mol; nb = 12,43/121,35 = 0,1024; ns/nb = 0,289; log(ns/nb) = -0,539
pKb = 14 - pKa = 5,925; pOH = pKb + log(ns/nb) = 5,925 - 0,539 = 5,386;
pH = 14 - pOH = 8,61
n(HCl) = 0,012*1 = 0,012mol => nb = 0,1024 - 0,012 = 0,0904; ns = 0,0296+0,012 = 0,0416
ns/nb = 0,0416/0,0904 = 0,46; log(ns/nb) = -0,337
pOH = 5,925 - 0,337 = 5,587; pH = 14 - pOH = 8,41
OK?
pKa1 = 1,23; pKa2 = 4,19. Za silné kyseliny jsou považovány takové kyseliny, které mají pKa < 2; středně silné kyseliny mají 2 < pKa < 4 a slabé kyseliny mají pKa > 4.
Kyselina šťavelová je při disociaci do 1. stupně silnou kyselinou, při disociaci do 2. stupně je slabou kyselinou. Ale i mezi organickými kyselinami jsou silné kyseliny, na př. trichloroctová kyselina má pKa 0,66. Uplatňuje se tady indukční efekt elektronegativních substituentů.