pH i iloczyn jonowy
-
kainta
- Użytkownik
- Posty: 41
- Rejestracja: 17 paź 2012, o 20:57
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Warszawa
- Podziękował: 11 razy
- Pomógł: 1 raz
pH i iloczyn jonowy
Oblicz pH wody w temperaturze 80*C wiedząc, że pKw w tych warunkach wynosi 12,6. Czy obliczone pH wykazuje odczyn obojętny, kwasowy czy zasadowy? Odpowiedź uzasadnij.
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
pH i iloczyn jonowy
\(\displaystyle{ pK_{w}=12.6}\)
\(\displaystyle{ K_{w}=10^{-12.6}}\)
\(\displaystyle{ H_{2}O \iff H^{+}+OH^{-}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]=[OH^{-}]}\)
\(\displaystyle{ K_{w}= \frac{[H^{+}] \cdot [OH^{-}]}{[H_{2}O]}=\frac{[H^{+}] \cdot [H^{+}]}{[H_{2}O]}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{w} \cdot [H_{2}O]}}\)
Liczymy stężenie molowe wody w wodzie. Gęstość wody w \(\displaystyle{ 80^{o}C}\) ( wynosi \(\displaystyle{ 0.9718 \ g/cm^{3}}\)
\(\displaystyle{ [H_{2}O]= \frac{ \frac{1000 \ cm^{3} \cdot 0.9718 \ g/cm^{3}}{18g/mol } }{1000 \ cm^{3}} =53.99 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{10^{-12.6} \cdot 53.99}=3.68 \cdot 10^{-6} \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ pH=-log[H^{+}]=5.43}\)
Czyli w tej temperaturze woda (roztwór obojętny) ma pH 5.43. Roztwory kwaśne mają pH niższe niż 5.43 a zasadowe wyższe (ciągle w tej temperaturze). Odczyn jest obojętny ze względu na to, że mamy identyczne stężenia protonów i grup wodorotlenowych (patrz czwarta linijka powyżej).
\(\displaystyle{ K_{w}=10^{-12.6}}\)
\(\displaystyle{ H_{2}O \iff H^{+}+OH^{-}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]=[OH^{-}]}\)
\(\displaystyle{ K_{w}= \frac{[H^{+}] \cdot [OH^{-}]}{[H_{2}O]}=\frac{[H^{+}] \cdot [H^{+}]}{[H_{2}O]}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{w} \cdot [H_{2}O]}}\)
Liczymy stężenie molowe wody w wodzie. Gęstość wody w \(\displaystyle{ 80^{o}C}\) ( wynosi \(\displaystyle{ 0.9718 \ g/cm^{3}}\)
\(\displaystyle{ [H_{2}O]= \frac{ \frac{1000 \ cm^{3} \cdot 0.9718 \ g/cm^{3}}{18g/mol } }{1000 \ cm^{3}} =53.99 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{10^{-12.6} \cdot 53.99}=3.68 \cdot 10^{-6} \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ pH=-log[H^{+}]=5.43}\)
Czyli w tej temperaturze woda (roztwór obojętny) ma pH 5.43. Roztwory kwaśne mają pH niższe niż 5.43 a zasadowe wyższe (ciągle w tej temperaturze). Odczyn jest obojętny ze względu na to, że mamy identyczne stężenia protonów i grup wodorotlenowych (patrz czwarta linijka powyżej).
Ostatnio zmieniony 10 mar 2013, o 21:24 przez pesel, łącznie zmieniany 1 raz.
-
kainta
- Użytkownik
- Posty: 41
- Rejestracja: 17 paź 2012, o 20:57
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Warszawa
- Podziękował: 11 razy
- Pomógł: 1 raz
pH i iloczyn jonowy
A nie ma innego sposobu? Bo to była wejściówka na laborki, a tam nie było podanej gęstości wody w 80*C, więc pewnie chcieli to innym sposobem
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
pH i iloczyn jonowy
Poprawiłem obliczenia. Innego (a na pewno prostszego niż ten standardowy sposób nie ma). Nie podali gęstości więc pewno chcieli abyś przyjął gęstość\(\displaystyle{ \ 1 g/cm^{3}}\). Dostaniesz wtedy (po zaokrągleniu do 3 cyfr znaczących) wynik taki sam jak poprzednio pH=5.43. Podstaw tą gęstość i sprawdź.-- 11 mar 2013, o 07:54 --Hmm, chyba, że przez \(\displaystyle{ K_{w}}\) oznaczasz iloczyn jonowy wody (a nie stałą równowagi reakcji (auto)dysocjacji wody jak myślałem) wtedy po prostu:
\(\displaystyle{ K_{w}=[H^{+}][OH^{-}]=[H^{+}]^{2}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{w}}= \sqrt {10^{-12.6}}=10^{-6.3}}\)
\(\displaystyle{ pH=6.30}\)
lub jak kto woli:
\(\displaystyle{ pH= \frac{1}{2} pK_{w}=\frac{1}{2} \cdot 12.6= 6.3}\)
\(\displaystyle{ K_{w}=[H^{+}][OH^{-}]=[H^{+}]^{2}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{w}}= \sqrt {10^{-12.6}}=10^{-6.3}}\)
\(\displaystyle{ pH=6.30}\)
lub jak kto woli:
\(\displaystyle{ pH= \frac{1}{2} pK_{w}=\frac{1}{2} \cdot 12.6= 6.3}\)