pufry - pH

Anonym Vepaluw22.12.2023 23:18 Nahlásit
Dobrý den,
mám tu dva příklady na pufry. Oba dva jsem vypočítal, ale nejsem jsi jistý úplně správností mého postupu a výsledku.

I. příklad

Je třeba připravit acetátový pufr o pH = 4. Jaké molární množství octanu sodného bude třeba přidat do 1 litru 0,1 M roztoku CH3COOH, jehož KA (při 25 °C) = 1,75 x 10^-5 mol.dm^-3.

Můj postup:

pH = 4
KA = 1,75 x 10^-5 mol.dm^-3
pKA = - log(KA) = 4,75696
c(ocet) = 0,1 M
c(sůl) = x

4 = 4,75696 + log (x/0,1)
c(sůl) = x = 10^-1,75696 = 0,0175 M
n = c.V = 0,0175 . 1 = 0,0175 mol

Výsledek by mělo být že je potřeba přidat 0,0175 molu octanu sodného. Je to tak?

II. příklad

Vypočtěte pH pufru vzniklého smícháním 0,1 molu HCOOH a 0,02 NaOH. Objem roztoku je 1 litr a pKA(HCOOH) = 3,75

Měl jsem za to že ke vzniku mravenčanu sodného musí reagovat stejné látkové množství jak kyseliny tak hydroxidu, proto n(soli) by mělo být 0,2 mol a n(kyseliny) po reakci 0,8 molu

Jelikož je objem jednotkový tak molární množství i koncentrace by měli vyjít totožně, proto:

pH = 3,75 + log (0,2/0,8) = 3,14794

pH výsledného pufru by mělo být 3,14794, ale jistý si svým postupem nejsem, je to tak?

Předem děkuji za pomoc.

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek23.12.2023 09:18 (Upr. 27.12.2023 07:59) Nahlásit
Tak od začátku: Henderson-Hasselbachova rovnice pH = pKa + log(cs/ca) = pKa + log(ns/na) říká, že pH pufru, tvořeného slabou kyselinou a silnou bází (nebo naopak pro pOH), závisí na poměru koncentraci těchto složek. Protože obě složky jsou ve stejném objemu pufru, je možné koncentrace nahradit odpovídajícími látkovými množstvími. Tím se zjednoduší některé výpočty. A k tomu druhému příkladu: nesprávně předpokládáš, že kyselina reaguje se zásadou jen tehdy, jestliže je smícháme ve stechiometrickém poměru. Reagují vždycky, jen kyseliny nebo báze bude nadbytek a výsledkem je směs slabé kyseliny nebo báze, a jejich soli. To je ten poměr cs/ca nebo ns/na, ns/nb. A pro jistotu - kyselinou je všechno, co může uvolnit proton, třeba ion NH4+,m bází je všechno, co může proton vázat, třeba NH3. A látky, které nohou proton uvolnit a tím vytvořit zásadu a tedy se liší jen tím protonem, tvoří "konjugovaný pár". Je dobré vědět, že pro konjugovaný pár, třeba H4+/NH3 platí pKa + pKb = 14. Takže když pKa(CH3COOH) = 4,75, pak pKb(CH3COO-) = 14-4,75 = 9,25.

1: pKa = -log(1,75*10^-5) = 4,757; n(CH3COOH) = na = 0,1mol/dm3*1dm3 = 0,1mol
pH = 4,757 + log(ns/0,1) = 4 => 4 - 4,757 = log(ns/0,1) = log(ns/0,1) = -0,757
ns/0,1 = 10^-0,757 = 0,175 => ns = 0,0175 mol CH3COONa.

2: NaOH je méně, HCOOH je v nadbytku;
ns = n(NaOH) = 0,02 mol; n(HCOOH) = 0,1-0,02 = 0,08mol; ns/na = 0,02/0,08 = 0,25
pH = 3,75 + log(0,25) = 3,148

V obou případech docházíš ke správnému výsledku, jen někdy po problematické úvaze a složitějším postupu.

OK?
Anonym Vepaluw26.12.2023 23:13 Nahlásit
OK, jen jak jsi vypočítal že to n(NaOH) je 0,302 mol, to mi nějak uniklo.
Mezek27.12.2023 08:00 Nahlásit
Ten překlep mi uniknul taky. Ale ve výpočtu se počítá s 0,02. Tak promiň.
Přidat komentář do diskuze ▾