Neutralizace pH
Ahoj, potřebovala bych vypočítat příklad z chemie. Nevím si sním rady.
Př. 1: Kolik je zapotřebí zásady: 20% Ca(OH)2 k neutralizaci 100 litru roztoku o pH 2.
Př. 2: Kolik je zapotřebí kyseliny: 37% HCl k neutralizaci 100 litrů roztoku o pH 10.
V obuch případech musí vzniknout pH 7.
Děkuji předem za vaší pomoc. Petra
Př. 1: Kolik je zapotřebí zásady: 20% Ca(OH)2 k neutralizaci 100 litru roztoku o pH 2.
Př. 2: Kolik je zapotřebí kyseliny: 37% HCl k neutralizaci 100 litrů roztoku o pH 10.
V obuch případech musí vzniknout pH 7.
Děkuji předem za vaší pomoc. Petra
Odpovědi
Diskuze
Ca(OH)2 + 2H+ = Ca(2+) + 2H2O
Protože víme, že pH je záporný logaritmus koncentrace vodíkových iontů, je log(c(H+))= -2 a c(H+)= 10^(c(H+)=10^-2=0,01mol/dm3. Výsledná koncentrace má být 10^-7, což je proti počáteční koncentraci zanedbatelné. Ve 100dm3 roztoku tedy musí zreagovat V*c(H+)=100*0,01=1mol H+. Z rovnice plyna, že Ca(OH)2 je poloviční množství, potřebujeme tedy 0,5molu Ca(OH)2. M(Ca(OH)2=74,1; m(Ca(OH)2)=M*n=0,5*74,1=37,05g; při w(Ca(OH)2)=20%=0,2 pak bude m=37,05/0,2=185,25g .
Ad2: Koncentrace OH- vypočteme z pOH. Víme, že pOH=14-pH=14-10=4.
Neutralizační rovnice bude
HCl + OH- = Cl- + H2O c(OH-)=10^-4 (výpočet je stejný jako nahoře), zreagovat má celkem n(OH-)=100*(1e-4 )=0,01mol OH-. Z reakční rovnice je zřejmé, že potřebujeme stejné množství HCl, tedy 0,01mol.
M(HCl)= 36,5g/mol, m(HCl)=36,5*0,01=0,365g ; m(37%)=0,365/0,37=0,976g 37% HCl.
Stačí?
v1c1 = v2c2
-----------
1. potřebujeme moly Ca(OH)2, přepočítáme procenta na moly
20% roztok hydroxidu odpovídá 20g ve 100 roztoku.
V 1000 ml je to 200g.
na výpočet molů podělíme 200g molek.hmotností hydroxidu:
200: 74 = 2,7 molů/litr Ca(OH)2
2. dosadíme do výše uvedené rovnice:
x.2,7 = 100 . 0,01
vyjde
2,7x = 1
x = 0,37 g 20% roztoku. Ale protože potřebujeme jen poviční množství (viz vysvětlení Mezka), vydělíme to dvěma. = 0,185 g hydroxidu vápenatého 20%.
Další příklad se počítá stejně.
Důležité vždy je, napsat neutralizační rovnici, abychom nespletli počty molů, které reagují.
Podobně u druhého příkladu se má neutralizovat 100 litrů roztoku nějaké, předpokládám že silné, zásady o pH 10. Pokud by nešlo o silnou zásadu a v prvním případě o silnou kyselinu, byklo by to neřešitelné bez Ka nebo Kb.
Obávám se, že jsi špatně četla zadání.
Když jsem si našla hustotu 37% HCl - 1,184 g/cm3. Tak výpočet je: 0,976/1,184 = 0,82 ml. a u Ca(OH)2 2,2225 g/cm3 - 185,25/2,2225 = 83,35 ml. Jenom mi ještě prosím napište jestli jsem to správně dopočítala. Děkuji moc.
Kolik uhličitanu vápenatého je potřeba k neutralizaci vody v bazéně (20m3) když pH vody je 4,4 a má být 6,8. Zkuste se mi na to někdo podívat. Díky moc
c(H3O+) = 10^(-4,4) = 4*10^-5 mol/dm3; ve 20m3 je
n = 4*10^-5*2*10^4 = 0,8mol silné kyseliny. Na její neutralizaci bude potřeba 0,4 mol CaCO3 => m(CaCO3) = n*M = 0,4mol*100g/mol = 40g CaCO3.
Po přidání bude pH růst zvolna tak, jak bude z vody odcházet vzniklý CO2. pH nejprve stoupne k pH asi 5,5 a dál se bude pomalu zvyšovat.
Celý výpočet platí jen za předpokladu, že je kyselost způsobena silnou kyselinou, třeba HCl, vzniklou působením chloru na organické látky. Pokud jsou ve významném množství přítomny slabé kyseliny, bude nárůst pH menší. U slabých kyselin je vztah mezi pH a koncentrací kyseliny různý (podle jednotlivé látky), takže neutralizaci nejde spočítat bez znalosti složení. Ale předávkování se může projevit jen zákalem nebo tvorbou kotelního kamene. Stejnou službu by udělalo asi 70g (67,2g přesně) zažívací sody (NaHCO3, soda bicarbona), ale bez podobných možných následků.