Roztoky

chlupik805.05.2020 23:22 Nahlásit
Roztok HCl má pH 2,7. Kolik cm3 38% HCl je nutné vzít k přípravě 6 dm3 tohoto roztoku?
M(HCl)=36,5, hustota 38%HCl= 1,188 g.cm-3

Poradil by mi někdo, prosím, s příkladem? Není to nic chvályhodného, ale mám docela zmatek při dosazování objemů. Plete se mi ve výpočtech celkový objem roztoku a objem HCl nutný k jeho přípravě. Proto kdyby mi někdo dal polopatistické vysvětlení jak pro opičku, nezlobil bych se a neurazím se. :D :)

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek06.05.2020 00:50 Nahlásit
Máš mít 6dm3 roztoku HCl o pH = 2,7. HCl je silná kyselina, takže c(HCl) = c(H+) a
pH = -log(c(H+)) => c(H+) = 10^-pH = 10^-2,7 = 0,001995 mol/dm3. Z vypočtené koncentrace a zadaného objemu vypočítáme látkové množství HCl: n(HCl) = c*V = 0,001995*6 = 0,01197 mol HCl
m(HCl) = n*M = 0,01197*36,5 = 0,437g; m(38%) = m(HCl)/w = 0,438/0,38 = 1,15g
V(38%) = m(38%)/ρ = 1,15/1,188 = 0,967cm3.

Jak vidíš, tyhle objemy se nezamění, pokud se nebudeš snažit vypočítat úlohu jedním vztahem, ale budeš počítat po krocích. Začak jsem výpočtem hmotnosti chlorovodíku v cílovém roztoku, z něj hmotností 38% roztoku a konečně jeho objemu.

OK?
Soudruh_K06.05.2020 00:55 (Upr. 06.05.2020 00:56) Nahlásit
Tak já hádám, že půjde jen o ředění, tedy jen c1*V1 = c2*V2.

c1 = n/V = mw/MV = ρVw/M, zkus postupovat při dosazení rozměrovou analýzou, chceš-li dosáhnout rozměru mol/l, dosazuj tak

c2 = 10^(-2.7)

V2 = 6 dm^3

V1 - hledáme.

EDIT: Tak už to stihnul Mezek dřív a lépe. ;-)
chlupik806.05.2020 10:59 (Upr. 06.05.2020 11:05) Nahlásit
Tak pro velký úspěch bych tady měl s dovolením ještě jednu a jistě ne poslední otázku.

25 ml 0,025M H2SO4 bylo smícháno s 30 ml 0,015M NaOH, vypočítejte pH vzniklého roztoku. (pH=1,84)

Můj nesprávný postup:

2NaOH+H2SO4 -> Na2SO4 + H2O

n(NaOH)= c*V= 0,015*0,03= 4,5 10^-4 mol
n(H2SO4)= c*V= (0,025*0,025)/2= 3,125 10^-4 mol

Nezreagovalo tedy 1,375 10^-4 NaOH
c=n/V=3,437510^-3......pOH= -log(3,437510^-3)=2,46....pH=11,54 což se výsledku pH=1,84 tedy liší dost. :/
Anonym Zupetiw06.05.2020 11:17 Nahlásit
Tady je důležité správně pracovat s tou rovnicí. Napíšeme si rovnici neutralizace jako
H3O+ + OH- = H2O
n(NaOH) = n(OH-) = c*V = 0,015*0,030 = 0,00045 mol,
n(H3O+) = 2*n(H2SO4) = 2*0,025*0,025 = 0,00125 mol. Je tedy zřejmé, že v roztoku bude nadbytek H3O+, tedy kyseliny, a to v množství 0,00125 - 0,00045 = 0,0008 mol v roztoku o objemu 25 + 30 = 55 ml = 0,055 l.
c = 0,0008/0,055 = 0,0145 mol/l
pH = 1,837.
chlupik806.05.2020 11:41 Nahlásit
Přiznám se, že nerozumím, z jakého důvodu je zdvojnásobeno látkové množství kyseliny namísto hydroxidu.
Anonym Zupetiw06.05.2020 11:52 Nahlásit
Protože tou neutralizací reaguje vždy 1 H3O+ a 1 OH-, kyselina sírová je dvojsytná kyselina (H2SO4 --> 2H+ + so4 (2-)).
Ty sis dal do kádinky zadané množství hydroxidu, jehož látkové množství je n(NaOH) = n(OH-) = c*V = 0,015*0,030 = 0,00045 mol, na neutralizaci tohoto množství hydroxidu potřebuješ polovinu sírovky (tedy 0,00045/2 = 0,000225 mol sírovky). Tys ale přidal 0,000625 mol sírovky (tedy nadbytek). Kolik teda zůstane nezreagováno? 0,000625-0,000225 = 0,0004 mol kyseliny sírové. A pH silné kyseliny je definováno jako záporný dekadický logaritmus koncentrace H+ (H3O+), tak c(H2SO4) = 0,0004/0,055 = 0,00727 mol/l a protože je kyselina sírová dvojsytná, tak c(H+) = 2*c)H2SO4) = 2*0,00727 = 0,0145 mol/l.

Je to lepší?
chlupik806.05.2020 12:13 Nahlásit
Ano, lepší, děkuji. Ještě by mě nakonec zajímalo, proč se pH přepočítává vztahem pro silnou jednosytnou kyselinu? Když jsem použil pH=-log(2*ca), pH mi vyšlo o 3 desetiny menší. Je to z důvodu, že dvojsytnost byla už zahrnuta ve výpočtu látkového množství?
Anonym Zupetiw06.05.2020 12:20 Nahlásit
pH je definováno jako záporný dekadický logaritmus H+, resp. H3O+, kyselina sírová, jejíž koncentrace je v našem případě 0,00727 mol/l disociuje podle rovnice H2SO4 = 2H+ + SO4(2-). a protože nás zajímá koncetrace H+, je c(H+) = 2*c(H2SO4) = 2*0,00727 = 0,0145 mol/l. Pak pH = -log(0,0145) = 1,838 a po zaokrouhlení 1,84.
A vyjde ti to stejně i když to rovnou počítáš jako pH = -log(2*ca) = -log(2*0,00727). Takže netuším, co ti vyšlo o 3 desetiny menší, když si neukázal, jaké číslo si tedy dosadil.
Přidat komentář do diskuze ▾