Výpočty pH
Ahoj,
ve škole máme vypočítat tyto příklady:
1. Máte 1 litr roztoku o pH 9. Jaké množství 10 % kyseliny citronové C6H8O7 musíte přidat, aby vzniklo pH 7,0. Výpočet uveďte v ml.
2. Máte 1 litr roztoku o pH 8,5. Jaké množství 85 % kyseliny fosforečné H3PO4 musíte přidat, aby vzniklo pH 6,5. Výpočet uveďte v ml.
3. Máte 1 litr roztoku o pH 10. Jaké množství 96 % kyseliny sírové H2SO4 musíte přidat, aby vzniklo pH 7. Výpočet uveďte v ml.
Děkuji moc za radu jak se tyto příklady vypočítají Katka
ve škole máme vypočítat tyto příklady:
1. Máte 1 litr roztoku o pH 9. Jaké množství 10 % kyseliny citronové C6H8O7 musíte přidat, aby vzniklo pH 7,0. Výpočet uveďte v ml.
2. Máte 1 litr roztoku o pH 8,5. Jaké množství 85 % kyseliny fosforečné H3PO4 musíte přidat, aby vzniklo pH 6,5. Výpočet uveďte v ml.
3. Máte 1 litr roztoku o pH 10. Jaké množství 96 % kyseliny sírové H2SO4 musíte přidat, aby vzniklo pH 7. Výpočet uveďte v ml.
Děkuji moc za radu jak se tyto příklady vypočítají Katka
Odpovědi
Diskuze
1: Hustota kyseliny citronové 10% je podle mých tabulek 1040g/dm3, cm = 104g/dm3, takže
c = cm/M = 104/192,13 = 0,541mol/dm3. Koncentrace OH- je
c(OH-) = 10^-(14-pH) = 10^-5mol/dm3, požadovaná koncentrace je 10^-7 mol/dm3, kyselina citronová musí neutralizovat n(OH-) = 10^-5 - 10^-7 = 9,9*10^-6 mol. Kyselina citronová je slabá kyselina a vzhledem k disociační konstantě pKa3 = 6,39 bude téměř zcela neutralizovaná.
Henderson-Hasselbachovou rovnicí vypočítáme poměr iontů n(Cit3-)/n(cit2-) = ns/na = 4,074. Z něj vypočítáme stupeň neutralizace na 2,8. n(cit) = n(OH-)/2,8 = 9,9*10^-6/2,8 = 3,3*10^-6 mol
V(cit) = n/c = n/c =3,3*10^-6/0,541 = 6,5*10^-6dm3 = 6,5μl = 0,0065cm3.
3: Na rozdíl od citronová i fosforečné, ja H2SO4 silnou kyselinou i do druhého stupně. Tím se výpočet značně zjednoduší . N(H2SO4) = 0,5*c(OH-) - c1(OH-) = (10^-4 - 10^-7 = 5*10^-5mol.
m(H2SO4) = n*M = 5*10^-5*98,078 = 0,0049g => m(96%) = 0,0049/0,96 = 0,0051g
ρ(96%) = 1,833g/cm3; V(96%) = 0,0051/1,833 = 0,0028cm3 = 2,8μl.
Takhle bych to viděl. Asi budeš mít problém s tím prvním příkladem. Ale můžu to zkusit vysvětlit, pokud napíšeš, kde máš problém.
A rovnici poměr iontů: n(Cit3-)/n(cit2-) = ns/na = 4,074. Z něj vypočítáme stupeň neutralizace na 2,8. n(cit) = n(OH-)/2,8 = 9,9*10^-6/2,8 = 3,3*10^-6 mol
V(cit) = n/c = n/c =3,3*10^-6/0,541 = 6,5*10^-6dm3 = 6,5μl = 0,0065cm3. To už jsem nepochopila vůbec.
A u 3 příkladu jak jsi došel k N(H2SO4) = 0,5*c(OH-) - c1(OH-) = (10^-4 - 10^-7 = 5*10^-5mol. Proč je 0,5*c(OH-) a (10^-4 - 10^-7. Když je rozdíl v pH o 3 stupně ?
Ještě jsem se dívala na tu hustotu H3PO4 a našla jsem 1,7 g/m3
Je to nějaké složíte achjoo Katka
Shodli jsme se na tom (snad), že v tom litru je na počátku 10^-5 mol OH-. Po přidání citronové se jich část spotřebuje (ns) a zůstane tam 10^-7 mol. ns = n(poc)-n(kon) = 10^-5 - 10^-7 = 9,9*10^-6. Možná tě trochu plete ten zápis: 10^-7 = 1*10^-7, že?
1mol cit. ........2,8 mol OH-; x mol cit.......... 9,9*10^-6 mol OH-.
Koncentrace přidávané citronové na 0,541 mol/dm3. Ze známého vztahu n = c*V dostaneme úpravou
V = n/c. n vypočteš tou trojčlenkou, c jsme vypočetli v úvodu. Když tedy máme přidat 3,3*10^-6 molu kyseliny citronové, dostaneme 6,6 mikrolitru = 0,0066cm3 tohoto roztoku.
3: H2SO4 + 2OH- = SO4(2-) + 2H2O; Jedna molekula H2SO4 neutralizuje 2 moly OH-, takže dvěma molům OH- odpovídá 1 mol H2SO4 => n(H2SO4) = n(OH-)/2. V předchozím ten mol citronové spotřeboval 2,8 molu OH-, proto n(cit) = n(OH-)/2,8. Neutralizujeme OH ionty, proto si převedeme pH na pOH => pOH = 14 - pH a z toho vypočítáme koncentraci OH-: c(OH-) = 10^-pOH, protože
pOH = -log(c(OH-)).
Na tu fosforečnou dojde večer nebo zítra. Mám dojem, že tyhle příklady vám byly zadány nejen k vůli chemii, ale i k vůli počítání s čísly v exponenciálním tvaru ( 10^-5 - 10^-7).
Při hustotě 1700g/dm3 je hmotnostní koncentrace cm(H3PO4) = 1700*0,85 = 1445g/dm3.
M(H3PO4) = 97,995g/mol; c = cm/m = 1445/97,995 = 14,746 mol/dm3.
Opět budeme uvažovat pufr: na = n(HPO4--); ns = n(PO4---)
pH = 6,5 = 7,21 + log(ns/na) => ns/na = 10^-0,71 = 0,1949 = 0,1949mol PO4---/1 mol HPO4--
Střední stupeň neutralizace je (1*2 + 0,1949*3)/1,1949 = 2,16. Změna látkového množství H+ znamená přírůstel n(H+) = 10^-6,5 - 10^8,5 = 3,13*10^-7 mol
n(H3PO4) = 3,3*10^-7/2,16 = 1,45*10^-7 mol; V = 1,45*10^-7/14,746 = 9,83*10^-9 dm3 =
=9,83*10^-6 cm3
Vypadá to tak divně, až je to skoro nepravděpodobné,.
Jsi machr Katka
Jdu to celé sama přepočítat