Výpočty pH
Prosím o pomoc s těmito příklady
1)Objem 20 ml 0,1 molární kyseliny propionové byl titrován 0,1 molárním roztokem hydroxidu sodného. Vypočtěte pH roztoku po vytitrování na 0%, 20%, 70%, 100% a 150%.
2)Množství 20 ml 0,05 molárního roztoku hydroxidu amonného titrujeme roztokem 0,1 M HCl. Jaké pH bude mít roztok po přídavku 0 ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml a 15 ml titračního činidla?
1)Objem 20 ml 0,1 molární kyseliny propionové byl titrován 0,1 molárním roztokem hydroxidu sodného. Vypočtěte pH roztoku po vytitrování na 0%, 20%, 70%, 100% a 150%.
2)Množství 20 ml 0,05 molárního roztoku hydroxidu amonného titrujeme roztokem 0,1 M HCl. Jaké pH bude mít roztok po přídavku 0 ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml a 15 ml titračního činidla?
Odpovědi
Diskuze
0%: pH = 0,5*(pKa - log(ca)) = 0,5*(4,87 - log(0,1)) = 2,935
100%: veškerá kyselina je právě neutralizovaná, objem je dvojnásobný. Koncentrace propionanováho iontu je tedy 0,05M. pKb propionanového iontu je pKb = 14 - pKa = 14 - 4,87 = 9,13.
pOH = 0,5*(pKb - log(cb)) = 0,5*(9,13 - log (0,05)) = 5,215; pH = 14 - pOH = 14 - 5,215 = 8,78
150%: Objem roztoku je 50cm3, c(NaOH) = 0,001/0,05 = 0,02mol/dm3; c(OH-) = c(NaOH) = 0,02mol
pOH = -log(0,02) = 1,7; pH = 14 - pOH = 14 - 1,7 = 12,3
Ve zbývajících dvou případech jde o roztok kyseliny a její soli, jde tedy o pufr. pH vypočteš pomocí Henderson - Hasselbachovy rovnice pH = pKa + log(cs/ca) = pKa + log(ns/na).
20%: ns/na = 0,2/0,8 = 0,25; pH = 4,87 + log(0,25) = 4,27
70%: ns/na = 0,7/0,3 = 2,33; pH = 4,87 + log(2,33) = 5,24
2: Nelíbí se mi ten hydroxid amonný, mluvil bych raději o roztoku amoniaku. Ale budiž. Hydroxid amonný je slabá báze, titrujeme silnou kyselinou. pKb(NH3) = 4,74:
0cm3: pOH = 0,5*(pKb - log(cb)) = 0,5*(4,74 - log(0,05)) = 3,02; pH = 14 - 3,02 = 10,98
10cm3: Amoniak je právě neutralizovaný, jde o roztok NH4Cl o V = 0,03dm3 a c = 0,001/0,03 = 0,033M
pKa(NH4+) = 14 - pKb = 14 - 4,74 = 9,26; pH = 0,5*(9,26 - log(0,033)) = 5,37
15cm3: n(NH4OH) = 0,05*0,02 = 0,001mol; n(HCl) = 0,015*0,1 = 0,0015mol; HCl je v nadbyztku.
n(HClnadb.) = 0,0015-00,001 = 0,0005mol; V = 0,035dm3; c(H+) = c(HCl) = 0,0005/0,035 = 0,0143mol/dm3
pH = -log(c(H+) = -log(0,,0143) = 1,85
Ve zbývajících dvou případech jde opět o pufr. Použijeme zase H.-H. rovnici ve verzi pro zásady:
pOH = pKb + log(ns/nb) => pH = 14 - pKb - log(ns/nb) = 9,26 - log(ns/nb):
2cm3: ns = n(HCl) = 0,002*0,1 = 0,0002mol; nb = n(NH3)-n(HCl) = 0,02*0,05 - 0,0002 = 0,0008
ns/nb = 0,0002/0,0008 = 0,25; pH = 9,26 - log(0,25) = 9,86
5cm3: ns = 0,1*0,005 = 0,0005mol; nb = 0,02*0,05 - 0,0005 = 0,0005 mol NH4OH
cs/cb = 1; pH = 9,26 + log(1) = 9,26
OK? Nějaké nejasnosti?