Roztok A představuje 100 ml roztoku amoniaku o koncentraci 0,2 mol/l

diamant209.03.2013 20:47 Nahlásit
Roztok A představuje 100 ml roztoku amoniaku o koncentraci 0,2 mol/l. Přidáním 10 ml 0,5 mol/l HCl k roztoku A vzniká roztok B, přidáním 20 ml 0,5 mol/l HCl k roztoku A vzniká roztok C, podobně přidáním 30 a 40 ml vznikají roztoky D a E. Vypočtěte pH roztoků A,B,C,D,E.
---------------------------------------------------------
Poradíte prosím, vůbec si neumím představit jak by se mělo postupovat.

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek09.03.2013 21:39 (Upr. 10.03.2013 07:07) Nahlásit
Přidáním HCl vzniká směs NH3 + NH4Cl - amonný pufr, a postupně se zvyšujícím podílem NH4Cl. Iont NH4+ je kyselina, NH3 je její konjugovaná báze (=sůl). pKa(NH4+) je 9,26.
Vymyká se roztok E, kde je k 0,02mol NH3 přidáno 0,02 mol HCl, takže vznikne roztok NH4Cl a jeho pH vypočteš ze vztahu pH = 0,5*(pKa - log(cs)). Jen nesmíš zapomenout, že se přídavkem HCl zvýší objem roztoku ze 100cm3 na 140cm3, takže cs = 0,02/0,14 = 0,143mol/dm3.
pH roztoku E bude tedy pH = 0,5*(9,26 - log(0,143)) = 5,05. Dalším výjimečným roztokem je roztok A, který obsahuje jen amoniak. Amoniak je slabá zásada o pKb = 4,74.
pOH = 0,5*(pKb - log(cb)) = 0,5*(4,74 - log(0,02)) = 3,22; pH = 14 - 3,22 = 10,78
Ostatní roztoky se počítají pomocí Henderson-Hasselbalchovy rovnice, kde cs = ns = n(NH3) a ca = na = n(NH4Cl) a pKa je 9,26; n(NH4Cl) = n(HCl) a n(NH3) = 0,02 - n(HCl).

Pokud by ti tohle nestačilo, spočítám ti to zítra.
OK?
Mezek10.03.2013 07:04 Nahlásit
Tak ještě to B, C a D: Mají společné to, že ve 100cm3 obsahují n(NH3) = 0,1*0,2 = 0,02molu NH3; NH3 je zásada, NH4+ je k ní konjugovaná kyselina. Pro použití v Henderson-Hasselbalchově rovnici můžeme NH4+ považovat za kyselinu s pKa 9,26 a NH3 za její sůl.
Přidáním roztoku HCl vznikne roztok o objemu V, a koncentrace kyseliny ca = n(NH4+)/V a koncentrace soli bude cs = n(NH3)/V. Poměr cs/ca = (ns/V)/(na/V) = ns/na. Dál platí, že
na = n(HCl) a ns = 0,02-n(HCl. H.-H. rovnice je pH = pKa + log(cs/ca). Po tomto úvodu můžeme řešit jednotlivé roztoky:
B: na =n(HCl) = 0,01*0,5 = 0,005; ns = n(NH3) = 0,02-0,05 = 0,015; cs/ca = 0,015/0,005 = 3
pH = 9,26 + log(3) = 9,74
C: na = 0,02*0,5 = 0,01; ns = 0,02 - 0,01 = 0,01; cs/ca = 1; pH = 9,26 + log(1) = 9,26
D: na = 0,03*0,5 = 0,015; ns = 0,02 - 0,015 = 0,005; cs/ca = 0,005/0,015 = 0,3333;
pH = 9,26 + log(0,3333) = 8,78

OK?
Anonym Dujutym08.04.2015 11:04 Nahlásit
Koukám na výpočet A a to není podle výsledků správně, ale netuším, kde je chyba. Výsledek by měl vyjít 2,72.
Mezek08.04.2015 12:10 Nahlásit
Máš pravdu. Dosadil jsem do vztahu pro pOH látkové množství 0,02mol místo koncentrace 0,2mol. Když použiji správnou hodnotu, dostanu pOH = 0,5*(4,74 - log(0,2)) = 2,7194 = 2,72 a
pH = 14 - 2,72 = 11,28.
Přidat komentář do diskuze ▾