Príklad z chémie

Anonym Vubebol09.05.2020 21:16 Nahlásit
pOH roztoku úplne ionizovanej kyseliny dusičnej je 9,602. Vypočítajte pH alebo koncentráciu daného roztoku (log4=0,602; log2,5=0,398).

Príklad mám vypočítaný, mám skôr len zopár otázok. Moja prvá úvaha bola takáto: c(HNO3) = c(H+/H3O+) + c(NO3-) za predpokladu, že hodnota c(H+) je rovnaká ako hodnota c(NO3-). Prečo bola táto úvaha zlá a koncentrácia roztoku, ktorý sa skladá z dvoch druhov iónov, je vyjadrená len koncentráciou H3O+ iónov?

Správne riešenie:
pH = - log[H3O+]
4,398 = - log[H3O+]
10^-4,398 = VÝSLEDOK

ďalšia otázka ako vypočítať 10^-4,398 bez kalkulačky. Ďakujem.

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek09.05.2020 23:36 Nahlásit
HNO3 = H+ + NO3- => z 1 molu HNO3 vznikne 1 mol H+ a 1 mol NO3-. Z rovnice vyplývá, že kolik molů HNO3 disociovalo, tolik molů H+ vzniklo. Současně vzniklo stejné množství NO3-.
Matematicky c(HNO3) = c(H+) = c(NO3-). Vezměme to kupecky: Tvoje maminka peče povidlové buchty. vezme 20 porcí těsta a dvacet porcí povidel a vyrobí dvacet buchet. Počet buchet je rovný počtu porcí těsta, i počtu porcí povidel, nikoli jejich součtu, že?
U té disociace je třeba upozornit na jednu výjimku. Při velkých zředěních c<10^-5 mol/dm3 už nelze zanedbat příspěvek ke koncentraci H+ nebo OH- z autodisociace vody, jinak se dostaneme k absurdním výsledkům, že ředění roztoku kyseliny čistou vodou získáme alkalický roztok.
K tomu počítání: Počítáme exponenty, takže sečítání a odčítání odpovídá násobení a dělení.
-4,398 = -5 + 0,602 => 10^-5*10^0,602 = 4*10^-5 nebo jinak
-4,398 = -4 - 0,398 = 10^-4/2,5 = 4*10^-5

OK?
Anonym Vubebol10.05.2020 07:22 Nahlásit
Zmiatlo ma tam to slovné spojenie "úplne ionizovaná. Pod tým si predstavujem úplne rozložená v roztoku na ióny H+ a NO3-, to znamená, že by som výsledok vynasobil dvomi. Ak by sa pýtali na koncentráciu HNO3 kyseliny ako jednej častice, vtedy by výsledok 10^-4,398 pre mňa sedel. Neviem, či mi niečo uniká... :(
Mezek10.05.2020 09:45 Nahlásit
Celkový počet všech iontů je skutečně dvojnásobkem počtu molekul HNO3 a v roztoku žádné molekuly HNO3 nejsou. Většinou na tom nezáleží, při zahušťování roztoku se ionty opět složí do původních molekul HNO3. Jsou ovšem fyzikální děje, ve kterých na tom záleží - koligativní jevy. Je to snížení bodu tání, zvýšení bodu varu roztoku a osmotický tlak nebo elektrická vodivost roztoku. Ten dvojnásobek je zahrnut v koeficientu "i" v matematických popisech těchto jevů. Je to podobné, jako když mluvíme o tom, že někam jede auto a nerozlišujeme při tom jeho jednotlivé součástky, pokud pro to nemáme zvláštní důvod.
Anonym Vubebol10.05.2020 09:53 Nahlásit
Napísali tam vypočítajte koncentraciu daného roztoku. Poznám pH roztoku a preto koncentracia z neho vypočítaná bude koncentráciou daného roztoku. Asi sa nad tým nemôžem až tak moc zamýšľať. Dúfam, že tú "chybu" nespravím znova, aj keď mne to príde logické spraviť to ako dvojnásobnú koncentraciu, keďže i=2 a nie 1 no...
Anonym Vubebol10.05.2020 09:55 Nahlásit
Aha, už to asi mám. To pH je už vypočítaná hodnota na základe ionov H+ a NO3-, ktoré sa v roztoku nachádzajú po disociovani kyseliny. To potom ale znamená, že pH = - log [H3O+] je zavádzajúce, pretože v skutočnosti nepočítam len koncentráciu H3O+ ionov ale už všetkých častíc v roztoku. Chápem to správne?
Mezek10.05.2020 13:23 Nahlásit
Ne. Koncentrace H+ vyjadřuje pH = -log(c(H+)). A pokud nepočítáme s aktivitami, tuto hodnotu ostatní ionty v roztoku neovlivňují, pokud jde o ustálený stav - tedy neprobíhají žádné reakce.mějme 0,001M roztok HNO3. Ten bude mít pH = 3. Když teď do roztoku přidáme 0,001 mol NaNO3, bude tam 2x tolik iontů NO3-, ale pH se nezmění.
Anonym Vubebol10.05.2020 18:04 Nahlásit
No pH sa nezmení, ale zmení sa tam koncentrácia iónov. Stále nepoberám problematiku toho príkladu. Chcem tam zakomponovať teóriu o koncentraciach iónov na začiatku reakcie a v rovnovážnom stave tak, ako v príklade pred tým. Lebo musí sa to tam určite nejak uplatňovať, či nie? Mám stále dojem, že mi uniká niečo dôležité.
Mezek11.05.2020 08:03 Nahlásit
To je nepřesně formulované zadání. Přesná formulace by byla " vypočítejte pH nebo analytickou koncentraci HNO3 v tomto roztoku". Analytickou koncentrací se rozumí součet disociované i nedisociované formy dané sloučeniny. Protože jde o silnou kyselinu, je v roztoku úplně disociovaná.
Přidat komentář do diskuze ▾