Stężenia molowe
-
hergini
- Użytkownik
- Posty: 41
- Rejestracja: 3 mar 2013, o 19:54
- Płeć: Kobieta
- Lokalizacja: Kraków
- Podziękował: 6 razy
Stężenia molowe
Oblicz stężenie molowe jonów azotanowych(III) w roztworze, który powstał przez zmieszanie równych objętości kwasu azotowego(III) o stężeniu 0.3 mol/dm3 i kwasu azotowego(V) o stężeniu 0.02 mol/dm3. KHNO2=4,0x10-4 może ktoś podoła
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
Stężenia molowe
\(\displaystyle{ C_{HNO_{2}}= \frac{0.3 \ mol/dm^{3}}{2} =0.15 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ C_{HNO_{3}}= \frac{0.02 \ mol/dm^{3}}{2} =0.01 \ mol/dm^{3}}\)
To powyżej ponieważ zmieszano równe objętości jednego i drugiego więc każdy rozcieńczył się dwukrotnie.
\(\displaystyle{ HNO_{2} \iff H^{+}+NO_{2}^{-}}\)
\(\displaystyle{ K_{HNO_{2}}= \frac{[H^{+}][NO_{2}^{-}]}{[HNO_{2}]}}\)
\(\displaystyle{ [NO_{2}^{-}]= \frac{K_{HNO_{2}} \cdot [HNO_{2}]}{[H^{+}]}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}] \approx C_{HNO_{3}}}\)
\(\displaystyle{ [HNO_{2}] \approx C_{HNO_{2}}}\)
Dwa słowa o powyższych przybliżeniach. Dodatek mocnego kwasu (azotowego(V)) cofa dysocjację i tak słabego kwasu azotowego (III). Można więc założyć, że protony pochodzą praktycznie tylko z dysocjacji mocnego kwasu (pierwsze przybliżenie) oraz, że stężenie niezdysocjowanej formy kwasu azotowego (III) jest w przybliżeniu równe początkowemu stężeniu tego kwasu (drugie przybliżenie).
\(\displaystyle{ [NO_{2}^{-}]= \frac{4 \cdot 10^{-4} \cdot 0.15}{0.01}=6 \cdot 10^{-3} mol/dm^{3}}\)
Czyli stopień dysocjacji kwasu azotowego (III) wynosi sporo bo 4% więc może poczynione przybliżenia są zbyt grube. Popatrzmy i sprawdźmy jaki uzyskamy wyniki jak uwzględnimy dysocjację kwasu azotowego (III). W tym wypadku:
\(\displaystyle{ [H^{+}] = C_{HNO_{3}}+[H^{+}]_{HNO_{2}}= C_{HNO_{3}}+[NO_{2}^{-}]}\)
\(\displaystyle{ [HNO_{2}] = C_{HNO_{2}}-[NO_{2}^{-}]}\)
\(\displaystyle{ K_{HNO_{2}}= \frac{(C_{HNO_{3}}+[NO_{2}^{-}])[NO_{2}^{-}]}{C_{HNO_{2}}-[NO_{2}^{-}]}}\)
Oznaczmy dla wygody:
\(\displaystyle{ [NO_{2}^{-}]=X}\)
\(\displaystyle{ K_{HNO_{2}}= \frac{(C_{HNO_{3}}+X)\cdot X}{C_{HNO_{2}}-X}=\frac{X \cdot C_{HNO_{3}}+X^{2}}{C_{HNO_{2}}-X}}\)
\(\displaystyle{ X^{2}+X (C_{HNO_{3}}+K_{HNO_{2}})-(K_{HNO_{2}} \cdot C_{HNO_{2}})=0}\)
Mamy zwykłe równanie kwadratowe. Podstawiam wartości.
\(\displaystyle{ X^{2}+X (0.01+0.0004)-(0.0004 \cdot 0.15)=0}\)
\(\displaystyle{ X^{2}+0.0104 \cdot X -0.00006=0}\)
... teraz delta, dwa pierwiastki, bierzemy ten dodatni i mamy:
\(\displaystyle{ X=[NO_{2}^{-}]=4.13 \cdot 10^{-3} \ mol/dm^{3}}\)
BTW, ma kolanie robiłem więc obliczenia trzeba sprawdzić.
\(\displaystyle{ C_{HNO_{3}}= \frac{0.02 \ mol/dm^{3}}{2} =0.01 \ mol/dm^{3}}\)
To powyżej ponieważ zmieszano równe objętości jednego i drugiego więc każdy rozcieńczył się dwukrotnie.
\(\displaystyle{ HNO_{2} \iff H^{+}+NO_{2}^{-}}\)
\(\displaystyle{ K_{HNO_{2}}= \frac{[H^{+}][NO_{2}^{-}]}{[HNO_{2}]}}\)
\(\displaystyle{ [NO_{2}^{-}]= \frac{K_{HNO_{2}} \cdot [HNO_{2}]}{[H^{+}]}}\)
\(\displaystyle{ [H^{+}] \approx C_{HNO_{3}}}\)
\(\displaystyle{ [HNO_{2}] \approx C_{HNO_{2}}}\)
Dwa słowa o powyższych przybliżeniach. Dodatek mocnego kwasu (azotowego(V)) cofa dysocjację i tak słabego kwasu azotowego (III). Można więc założyć, że protony pochodzą praktycznie tylko z dysocjacji mocnego kwasu (pierwsze przybliżenie) oraz, że stężenie niezdysocjowanej formy kwasu azotowego (III) jest w przybliżeniu równe początkowemu stężeniu tego kwasu (drugie przybliżenie).
\(\displaystyle{ [NO_{2}^{-}]= \frac{4 \cdot 10^{-4} \cdot 0.15}{0.01}=6 \cdot 10^{-3} mol/dm^{3}}\)
Czyli stopień dysocjacji kwasu azotowego (III) wynosi sporo bo 4% więc może poczynione przybliżenia są zbyt grube. Popatrzmy i sprawdźmy jaki uzyskamy wyniki jak uwzględnimy dysocjację kwasu azotowego (III). W tym wypadku:
\(\displaystyle{ [H^{+}] = C_{HNO_{3}}+[H^{+}]_{HNO_{2}}= C_{HNO_{3}}+[NO_{2}^{-}]}\)
\(\displaystyle{ [HNO_{2}] = C_{HNO_{2}}-[NO_{2}^{-}]}\)
\(\displaystyle{ K_{HNO_{2}}= \frac{(C_{HNO_{3}}+[NO_{2}^{-}])[NO_{2}^{-}]}{C_{HNO_{2}}-[NO_{2}^{-}]}}\)
Oznaczmy dla wygody:
\(\displaystyle{ [NO_{2}^{-}]=X}\)
\(\displaystyle{ K_{HNO_{2}}= \frac{(C_{HNO_{3}}+X)\cdot X}{C_{HNO_{2}}-X}=\frac{X \cdot C_{HNO_{3}}+X^{2}}{C_{HNO_{2}}-X}}\)
\(\displaystyle{ X^{2}+X (C_{HNO_{3}}+K_{HNO_{2}})-(K_{HNO_{2}} \cdot C_{HNO_{2}})=0}\)
Mamy zwykłe równanie kwadratowe. Podstawiam wartości.
\(\displaystyle{ X^{2}+X (0.01+0.0004)-(0.0004 \cdot 0.15)=0}\)
\(\displaystyle{ X^{2}+0.0104 \cdot X -0.00006=0}\)
... teraz delta, dwa pierwiastki, bierzemy ten dodatni i mamy:
\(\displaystyle{ X=[NO_{2}^{-}]=4.13 \cdot 10^{-3} \ mol/dm^{3}}\)
BTW, ma kolanie robiłem więc obliczenia trzeba sprawdzić.