pH
Jak se prosim spocitaji tyto priklady?
1)Vypočtěte pH roztoku,který vznikne smícháním 100 ml roztoku kyseliny octové o c(CH3COOH) = 0,1235 mol l-1 a 123,5 ml NaOH o c(NaOH) = 0,100 mol l-1. (pKCH3COOH=4,75)
2)Vypočtěte pH roztoku, který vznikne smícháním 30 ml kyseliny octové o c(CH3COOH)= 0,15 mol l-1 a 50 ml 0,045 mol l-1 Ba(OH)2.(pKCH3COOH= 4,75)
3)K roztoku HClO4 o látkové koncentraci 0,15 mol l-1 byly přidány stejné objemy NaOH o koncentraci 0,09 mol l-1 a vody. Vypočtěte pH roztoku.
4)Vypočtěte pH roztoku, který obsahuje sulfan o koncentraci c(H2S) = 0,005 mol l-1. (Disociace H2S: pK1 = 7,07, pK2 = 12,2)
1)Vypočtěte pH roztoku,který vznikne smícháním 100 ml roztoku kyseliny octové o c(CH3COOH) = 0,1235 mol l-1 a 123,5 ml NaOH o c(NaOH) = 0,100 mol l-1. (pKCH3COOH=4,75)
2)Vypočtěte pH roztoku, který vznikne smícháním 30 ml kyseliny octové o c(CH3COOH)= 0,15 mol l-1 a 50 ml 0,045 mol l-1 Ba(OH)2.(pKCH3COOH= 4,75)
3)K roztoku HClO4 o látkové koncentraci 0,15 mol l-1 byly přidány stejné objemy NaOH o koncentraci 0,09 mol l-1 a vody. Vypočtěte pH roztoku.
4)Vypočtěte pH roztoku, který obsahuje sulfan o koncentraci c(H2S) = 0,005 mol l-1. (Disociace H2S: pK1 = 7,07, pK2 = 12,2)
Odpovědi
Diskuze
1: n(CH3COOH) = 0,1dm3*0,1235mol/dm3 = 0,01235mol; n(NaOH) = 0,1235dm3*0,1mol/dm3 = 0,01235mol.
Obě složky jsou v poměru 1:1, dojde k úplné neutralizaci. Máme tedy roztok octanu sodného o objemu
V = 0,1 + 0,1235 = 0,2235dm3, ve kterém je na počátku obsažen ion Na+ - ion silné báze, pH neovlivňuje, a octanový ion, který hydrolyzuje. Je konjugovanou bází ke kyselině octové. Pro konjugovaný pár platí, že pKa + pKb = pKw = 14, takže pKb(CH3COO-) = 9,25. Koncentrace tohoto iontu je c(CH3COO-) = 0,01235/0,2235 = 0,05526mol/dm3. pH vypočteme vztahem
pH = 14 - pOH; pOH = 0,5*(pKb - log(cb)) = 0,5*(9,25 - log(0,05526)) = 5,254; pH = 14 - 5,254 = 8,75
2:n(CH3COOH) = 0,15*0,03 = 0,0045; n(Ba(OH)2) = 0,045*0,05 = 0,0025 mol. Obě látky reagují v poměru
na:nb = 2:1, 0,0025mol Ba(OH)2 odpovídá 0,005mol kyseliny, Ba(OH)2 je tedy v nadbytku, Zbylý hydroxid bude n(Ba(OH)2) =0,0025 - 0,0045/2 = 0,00025mol v 80cm3. Jde o silnou bázi, která svou disociací zcela potlačí hydrolýzu octanového iontu. pH bude určeno koncentrací Ba(OH)2:
c(OH-) = 2*c(Ba(OH)2) = 2*n/V = 2*0,00025/0,08 = 0,00625 mol/dm3 OH-
pOH = -log(0,00625) = 2,2; pH = 14 - 2,2 = 11,8.
OK?
3: Nemáš zadány objemy, uvažuj tedy o objemech 0,5dm3. Obě složky jsou silnými elektrolyty, nich tedy nebude hydrolyzovat a pH určí složka, která je v nadbytku. Objem výsledného roztoku bude v naší úvaze 1dm3, takže případný nadbytek některé složky bude současně její koncentrací. A protože jsou obě složky jednosytné, bude tato koncentrace současně koncentrací H+ nebo OH-.
4: jde o roztok slabé dvojsytné kyseliny. Platí, že pokud jsou její pKa dostatečně vzdáleny
(pKa2 - pKa1 >=4), je disociace do druhého stupně potlačená, takže je možné uvažovat jen disociaci do prvního stupně a použít zjednodušený vzorec:
pH = 0,5*(pKa1 - log(ca)) = 0,5*(7,07 - log(0,005)) = 4,69.
Nějaký problém?
- ale každopádně už chápu princip takže děkuji :)
U tá dvojky se mi vloudila chybka, skutečně dojde právě k neutralizaci. Budeme tedy mít 0,0045mol octanového iontu v 80cm3, takže koncentrace bude 0,0045/0,08 = 0,05625mol/dm3
Pak pOH = 0,5*(9,25 - log(0,05625)) = 5,25; pH = 14 - 5,25 = 8,75
Ion Ba++ je iontem silné báze, proto pH neovlivní.