výpočty pH - prosím o pomoc
Navážka 1,00 g chlornanu sodného byla rozpuštěna v 250 ml vody. Jaké je pH roztoku a na kolik procent je chlornan v roztoku hydrolyzován?
pK(HClO) = 7,53
Do 500 ml 0,1000 mol/l kyseliny octové se přidá 4,900 g trihydrátu octanu sodného a roztok se doplní na 1000 ml.
a) Určete pH roztoku.
b) Jak se změní pH, jestliže 50 ml tohoto roztoku zředíme vodou na 100 ml?
pK(HClO) = 7,53
Do 500 ml 0,1000 mol/l kyseliny octové se přidá 4,900 g trihydrátu octanu sodného a roztok se doplní na 1000 ml.
a) Určete pH roztoku.
b) Jak se změní pH, jestliže 50 ml tohoto roztoku zředíme vodou na 100 ml?
Odpovědi
Diskuze
pKa + pKb = 14 => pKb = 14 - 7,53 = 6,47; M(NaClO) = 74,442g/mol
cb = n/V = (m/M)/V = (1/74,442)/0,25 = 0,05373; log(cb) = -1,27
pOH = 0,5*(pKb - log(cb)) = 0,5*(6,47-(-1,27)) = 3,87
pH = 14 - pOH = 14 - 3,87 = 10,13
c(OH-) = 10^-pOH = 10^-3,87 = 0,000135 mol/dm3; c(OH-) = c(HClO)
alfa = c(HClO)/c(NaClO) = 0,000135/0,05373 = 0,0025 = 0,25%
M(trih.) = 136,08; n(s) = 4,9/136,08 = 0,036mol;
n(CH3COOH) = na = 0,5dm3*0,1mol/dm3 = 0,05mol; pKa = 4,75
cs = ns/V; ca = na/V => cs/ca = (ns/V)/(na/V) = ns/na
pH pufru vypočteme Henderson-Hasselbalchovou rovnicí:
pH = pKa + log(cs/ca) = 4,75 + log(0,036/0,05) = 4,61
Jetliže roztok naředíme 2x - jehoobjem se změní na dvojnásobek, poměr cs/ca se nezmění, protože látková množství v celkovém objemu zůstávají stejná a stejný je i objem u obou koncentrací. Proto se ředěním pH pufru nezmění, mění se jen pufrační kapacita.
OK?
S(2-) + H2O = HS- + OH-. V tom případě už nemůžeš použít jednoduché vztahy a musíš počítat ze vztahu
Kb1 = 7,586*10^-8 = c(H2S)*c(OH-)/c(HS-) = c(H2S)*(c(H2S + c(S(--))/(c(S--) - c(H2S))
lde c(S--) je analytická koncentrace sulfidu, c(H2S) je koncenrace sulfanu. Teno ytah vypadá na první pohled trochu zmateně, takže vysvětlení:
Koncentace OH- je součtem koncentrace, vzniklé úplnou hydrolýzou do prvního stupně a koncentrace, vzniklé další hydrolýzou iontu _HS-.Protože kolik OH- vznikne touto hyrolýzou, tolik vznikne i H2S, jsou koncentrace OH- součtem koncentrací S(--) a H2S.
c(S--) je rovné OH-, vzniklými v prvním stupni (úplná hydrolýza), c(H2S) je rovné koncetraci OH-, vzniklými ve druhém stupni hydrolýzy. Ale vzhledem k rozdílu disociačních konstant je myslím možné hydrolýzu do druhého stupně zanedbat. Dostaneš silně alkalický roztok, ve ktrém hydrolýza nebude pokračovat za vzniku
h2S, dokud se alkalita neotupí například pohlcením vzdušného CO2.
OK?
Navážka 1,20 g sulfidu sodného byla rozpuštěna v 1000 ml vody. Jaké je pH roztoku a na kolik procent je sulfid v roztoku hydrolyzován ?
Na2S + H2O = NaHS + Na+ + OH-; záměrně jsem v rovnici nepsal NaOH, protože hydroxid sodný jako silná zásada je zcela disociován. Hydrolýza ale může pokračovat:
NaHS + H2O = H2S + Na+ + OH-. Zatím co hydrolýza do 1. stupně proběhne úplně (pKa2 podle tabulek Vohlídal-Šulák je 12,89 a pKb = 1,11 - tedy Na2S je silná zásada), hydolýza do druhého stupně bude brzděna koncentrací OH-, vzniklými v prvním stupni (pKa1 = 6,99 => pKb2 = 7,01). Kdybychom přesto chtěli počítat příspěvek této hydrolýzy, postupovali bychom takto:
c1 - koncentrace OH-, vzniklých disociací do 1. stupně a je rovná i koncenntraci Na2S
c2 = c1 je koncentrace HS-, vzniklých při hydrolýze do 1. stupně
c3 = c(H2S) = c(OH-), vzniklých druhou rovnicí.
Kb2 = 9,77*10^-8 = c(H2S)*c(OH-)/(c(HS-) = c3*(c1 + c3)/(c1 - c3)
9,77*10^-8*c1 - 9,77*10^-8*c3 = c3*c1 + c3^2 =>
c3^2 + (c1+9,77*10^-8)*c3 - 9,77*10^-8*c1 = 0
c1 = c(Na2S) = (m/M)/V = (1,2/78,044)/1 = 0,016207mol/dm3; dosazením dostaneme:
c3^2 + 0,016207*c3 - 1,583*10^-9 = 0; c3 = 9,77*10^-8mol/dm3 H2S => 6,03*10^-4% Na2S je hydrolyzováno úplně, to je až na H2S a NaOH. Zbytek je disociován jen na HS- a OH-.
pOH = -log(0,016207) = 1,79; pH = 14 - 1,79 = 12,21
OK?