Titrace silné kyseliny slabou zásadou?
Ke 25 ml 0,1M-HCl se z byrety přidává 0,1M-NH3. Vypočítejte hodnoty pH roztoku:
1) po přídavku 10 ml NH3,
2) po přídavku 25 ml NH3,
3) po přídavku 35 ml NH3.
Děkuji moc!
1) po přídavku 10 ml NH3,
2) po přídavku 25 ml NH3,
3) po přídavku 35 ml NH3.
Děkuji moc!
Odpovědi
Složení výsledného roztoku bude:
1: n(HCl) = 0,025dm3*0,1M - 0,01dm3*0,1M = 0,015*0,1 = 0,0015molHCl
n(NH4Cl) = 0,01*0,1 = 0,001mol.
c(HCl) = 0,0015/0,035 = 0,04286mol/dm3 HCl; c(NH4Cl) = 0,001/0,035 = 0,02857mol/dm3
V prvním kroku budeme uvažovat jen pH jako výsledej disociace nadbytku HCl:
c(H3O+) = c(HCl); pH = -log(0,04286) = 1,36
pKa(NH4+) = 9,25 => -9,25 = log(cH3O+)+log(c(NH3)) - log(cNH4+)
log(c(NH4+)) - log(c(H3O+)) - 9,25 = log(c(NH3)) => log(c(NH3)) = -9,434
c(NH3) = 3,68*10^-10 mol/dm3 - příspěvek hydrolýzy NH4+ ke snížení pH je zanedbatelný.
2: Dojde k úplné neutralizaci, látková množství NH3 a HCl jsou stejná. Výsledné pH bude dáno hydrolýzou iontu NH4+, jeho koncentrace je poloviční proti koncentraci roztoku NH3 (díky dvojnásobnému objemu)
log(Ka) = 2*log(c(H3O+)- log(c(NH4+); řešením dostaneme vztah
pH = 0,5*(pKa - log(cs)) = 0,5*(9,25-log(0,05)) = 5,27
3: V roztoku bude n(NH4Cl) = 0,025*0,1 = 0,0025mol a n(NH3) = 0,01*0,1 = 0,001mol NH3, to v 60cm3 roztoku.
cs = 0,0025/0,06 = 0,04167mol/dm3; c(NH3) = 0,001/0,06 = 0,01667 mol/dm3
Jde o roztok slabé zásady a její soli, tedy o pufr. K výpočtu pH použijeme Henderson-Hasselbalchovy rovnice ve verzi pro zásady:
pOH = pKb - log(cs/cb) kde cs = c(HN4Cl, cb = c(NH3); pKb = 14-pKa = 4,75
log(cs/ca) = log(0,04167/0,01667) = 0,3979; pOH = 4,75 + 0,3979 = 5,148
pH = 14-pOH = 14 - 5,148 = 8,85
Přidat komentář ▾
1: n(HCl) = 0,025dm3*0,1M - 0,01dm3*0,1M = 0,015*0,1 = 0,0015molHCl
n(NH4Cl) = 0,01*0,1 = 0,001mol.
c(HCl) = 0,0015/0,035 = 0,04286mol/dm3 HCl; c(NH4Cl) = 0,001/0,035 = 0,02857mol/dm3
V prvním kroku budeme uvažovat jen pH jako výsledej disociace nadbytku HCl:
c(H3O+) = c(HCl); pH = -log(0,04286) = 1,36
pKa(NH4+) = 9,25 => -9,25 = log(cH3O+)+log(c(NH3)) - log(cNH4+)
log(c(NH4+)) - log(c(H3O+)) - 9,25 = log(c(NH3)) => log(c(NH3)) = -9,434
c(NH3) = 3,68*10^-10 mol/dm3 - příspěvek hydrolýzy NH4+ ke snížení pH je zanedbatelný.
2: Dojde k úplné neutralizaci, látková množství NH3 a HCl jsou stejná. Výsledné pH bude dáno hydrolýzou iontu NH4+, jeho koncentrace je poloviční proti koncentraci roztoku NH3 (díky dvojnásobnému objemu)
log(Ka) = 2*log(c(H3O+)- log(c(NH4+); řešením dostaneme vztah
pH = 0,5*(pKa - log(cs)) = 0,5*(9,25-log(0,05)) = 5,27
3: V roztoku bude n(NH4Cl) = 0,025*0,1 = 0,0025mol a n(NH3) = 0,01*0,1 = 0,001mol NH3, to v 60cm3 roztoku.
cs = 0,0025/0,06 = 0,04167mol/dm3; c(NH3) = 0,001/0,06 = 0,01667 mol/dm3
Jde o roztok slabé zásady a její soli, tedy o pufr. K výpočtu pH použijeme Henderson-Hasselbalchovy rovnice ve verzi pro zásady:
pOH = pKb - log(cs/cb) kde cs = c(HN4Cl, cb = c(NH3); pKb = 14-pKa = 4,75
log(cs/ca) = log(0,04167/0,01667) = 0,3979; pOH = 4,75 + 0,3979 = 5,148
pH = 14-pOH = 14 - 5,148 = 8,85