titrace dvojsytné kyseliny
moc prosím, chápu titrace jednosytné kyseliny, ale tady u vícesytné nevím..
Bylo titrováno 10 ml 0,1 M roztoku kys.siřičité 0,1 M roztokem NaOH.
Vypočtěte hodnoty pH po přídavku 0 ml, 5ml, 10ml, 20ml,25ml
pK1=1,76 ; pK2=7,20
Bylo titrováno 10 ml 0,1 M roztoku kys.siřičité 0,1 M roztokem NaOH.
Vypočtěte hodnoty pH po přídavku 0 ml, 5ml, 10ml, 20ml,25ml
pK1=1,76 ; pK2=7,20
Odpovědi
Diskuze
1: 0cm3 NaOH: Protože se pKa1 blíží hranici pro silné kyseliny, použijeme kvadratickou rovnici:
10^-1,76 = c(H+)^2/(0,1 - c(H+) => c(H+)^2 + 0,01738*c(H+) - 0,001738 = 0
c(H+) = 0,0339 ; pH = -log(0,0339) = 1,47
2: přídavek 5cm3 0,1M NaOH: n(H2SO3) = 0,01*0,1 - 0,005*0,1 = 5*10^-4; c(H2SO3) n/V = 0,0333mol/dm3
n(HSO3-) = 5*10^-4mol/dm3 ; c = 0,0333 mol/dm3; cs/ca = 1; H.-H. rovnice:
pH = pKa1 + log(cs/ca ) = 1,76
Opět zpřesníme kvadratickou rovnicí: 0,01738 = c(H+)*(c(H+) + 0,0333)/(0,0333 - c(H+))
c(H+)^2 + 0,0333*c(H+) = -0,01738*c(H+) + 5,79*10^-4 => c(H+)^2 + 0,0507*c(H+) - 5,79*10^-4 = 0
c(H+) = 0,0096mol/dm3; pH = 2,02
3: 10cm 0,1M NaOH: pH = (pKa1 + pKa2)/2 = (1,76 + 7,2)/2 = 4,48
4: přídavek 20cm3 NaOH: Objem roztoku je 0,03dm3; n(Na2SO3) = 0,1*0,01 = 0,001mol;
c = 0,001/0,03 = 0,0333mol/dm3 Na2SO3; pKb = 14 - pKa2 = 6,8
pOH = 0,5*(pKb) - log(cb)) = 0,5*(6,8 - log(0,0333)) = 3,474; pH = 14 - 3,474 = 10,53
5: přídavek 25cm3 NaOH: V = 0,035dm3. n(NaOH) = 0,1*0,025 - 2*0,1*0,01 = 5*10^-4 mol;
c(NaOH) = 5*10^-4/0,035 = 0,0143mol/dm3 ; pOH = -log(0,0143) = 1,85; pH = 14 - pOH = 12,15; přesnost ověříme výpočtem pomocí kvadratické rovnice, do které zahrneme i hydrolýzu iontu SO3--:
Kb = c(HSO3)*c(OH- + 0,0143)/(c(SO3--) - c(HSO3-)) c(OH-) = c(HSO3-), c(SO3-- = 0,001/0,035 = 0,0286mol/dm3
1,585*10^-7 = c(OH-)*(c(OH-) + 0,0143)/(0,0286-c(OH-))
c(OH-)^2 + 0,0143*c(OH-) = 4,633*10^-9 - 1,5885*10^-7*c(OH-) => c(OH-)^2 + 0,0143*c(OH-)- 4,633*10^-9 = 0
c(OH-) = 3,24*10^-7 mol/dm3 je koncentrace OH-, vzniklá hydrolýzou SO3--. Tato hodnota je vzhledem ke koncentraci OH-, vzniklé přebytkem NaOH zanedbatelná. Takže pH, vypočtené na počatku je dostatečně přesné.
OK?
1: Silné kyseliny - uvažujeme, že veškerá kyselina je disociovaná, c(H+) = c(HA). Za hranici se považuje pKa = 2. S rostoucí blízkostí hranice roste i chyba. V tomto případě bychom za předpokladu že
c(H+) = c(H2SO3) dospěli k pH = 1. Výpočet pomocí kvadratické rovnice je přesnější, počítá s tím, že nedisociuje veškerá kyselina. Stejná úvaha platí i pro slabé kyseliny, kdy pKa je jen o málo vyšší než hranice pKa = 4. Tady ale zjednodušené vzorce uvažují s tím, že disociovaný podíl je zanedbatelný vůči analytické koncentraci. To neplatí pro středně silné kyseliny a ani pro slabé kyseliny při velkém zředění.
V těchto případech je vždycky vyjít ze vztahu pro Ka a zahrnout do něj disociovaný podíl.
2: U dvojsytných kyselin a zásad k tomu přistupuje ještě rozdíl disociačních konstant do jednotlivých stupňů. Pokud je rozdíl pKa větší než asi 4, je možné uvažovat pouze disociaci do 1. stupně a s disociací do 2, stupně počítat až po převedení veškeré kyseliny a HA-. Při malém rozdílu se musí nejprve spočítat disociace do 1. spupně a vypočtenou koncentraci zahrnout do výpočtu disociace do druhého stupně. Z té pak získáme výsledné pH.
TITRACE 10 ml 0,10 M H3PO4 0,10 M NaOH
Po pridavku 0 ml, 5ml, 10 ml, 15ml, 20ml, 30ml
Citronová - 3,06; 4,77; 6,39 jako příklad, kdy to tak dramatické není.
Tu titraci pro 1. stupeň by bylo třeba počítat kvadratickou rovnicí, dal už ne. Snad ještě - roztoky čistých amfolytů - NaH2PO4, NaH2PO4 se počítají jako průměr dvou pKa. U fosforečné-
H2PO4- pH = (pKa1+pKa2)/2, pro HPO4-- pH = (pKa2 + pKa3)/2; podobně pro HCO3- pH = (pKa1 + pKa2)2. Platí to samozřejmě pro soli silné báze.
Vypočtěte hodnoty pH
pK1=1,76 ; pK2=7,20
mám ještě vypočítat pH po přídavku 12ml, má vyjít 6,60
což mi stále nevychází,nevím kde mám chbyu, počítala jsem takto:
n(HSO3-) = 0,001 - 0,1*0,002 = 0,0008; n(SO3--) = 0,1*0,002 = 0,0002;
log(ns/na) = log(0,0002/0,0008) = -0,602
pH = pKa + log(cs/ca) = 7,2 + (-0,602) = 6,598.
Nechápu, proč jsi tam počítala s pKa2 jako by to byla báze. pKa1 je disociace H2SO3 -> HSO3- a pKa2 je disociace HSO3- -> SO3-- + H+.