wie ktoś jak rozwiązać te zadania?
1. Oblicz pH 0,1 molowego roztworu kwasu siarkowego oraz stężenie jonów \(\displaystyle{ S^{2-}}\) w tym roztworze \(\displaystyle{ K_{1}}\)= 9,1 * \(\displaystyle{ 10^{-8}}\), \(\displaystyle{ K_{2}}\)= 1,2 *\(\displaystyle{ 10^{-13}}\) .
2. Jak zmieni się stężenie jonów z poprzedniego zadania jeżeli 0,1 M kwasu siarkowodorowego zakwasimy r-r HCl do pH=3, objętość roztworu nie uległa zmianie
pH i stężenia
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
pH i stężenia
1.
\(\displaystyle{ H_{2}S \iff H^{+}+HS^{-}}\)
\(\displaystyle{ HS^{-} \iff H^{+}+S^{2-}}\)
\(\displaystyle{ K_{1}= \frac{[H^{+}][HS^{-}]}{[H_{2}S]}}\)
\(\displaystyle{ K_{2}= \frac{[H^{+}][S^{2-}]}{[HS^{-}]}}\)
Wprowadźmy oznaczenia:
\(\displaystyle{ [H^{+}]_{i}}\) - protony powstałe w i-tym stopniu dysocjacji
Wtedy:
\(\displaystyle{ [H^{+}]=[H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2}}\)
\(\displaystyle{ [H_{2}S]=c^{o}_{H_{2}S}-[H^{+}]_{1}}\)
\(\displaystyle{ [HS^{-}]=[H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2}}\)
\(\displaystyle{ [S^{2-}]=[H^{+}]_{2}}\)
Podstawmy do wyrażeń na stałe:
\(\displaystyle{ K_{1}= \frac{([H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2})([H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2})}{c^{o}_{H_{2}S}-[H^{+}]_{1}}}\)
\(\displaystyle{ K_{2}= \frac{([H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2})([H^{+}]_{2})}{[H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2}}}\)
Ponieważ:
\(\displaystyle{ K_{1}>>K_{2} \to [H^{+}]_{1}>>[H^{+}]_{2} \to [H^{+}]_{1} \pm [H^{+}]_{2} \approx [H^{+}]_{1}}\)
i dostajemy:
\(\displaystyle{ K_{1}= \frac{[H^{+}]_{1}^{2}}{c^{o}_{H_{2}S}-[H^{+}]_{1}}}\)
\(\displaystyle{ K_{2}= [H^{+}]_{2}}\)
Z pierwszej stałej (równanie kwadratowe) wyznaczamy \(\displaystyle{ [H^{+}]_{1}}\), z drugiej wiadome i na podstawie wcześniejszych równań całkowite stężenie protonów (i pH) oraz stężenie jonów siarczkowych.
Jak popatrzymy na wartości \(\displaystyle{ [H^{+}]_{1}}\) oraz \(\displaystyle{ [H^{+}]_{2}}\) to widać, że spokojnie można zaniedbać wpływ drugiego stopnia dysocjacji na pH.
2.
Można przyjąć, że:
\(\displaystyle{ [H^{+}]=c_{HCl}=10^{-pH}=10^{-3}}\)
Widać, że:
\(\displaystyle{ K_{1} \cdot K_{2}= \frac{[H^{+}]^{2}[S^{2-}]}{[H_{2}S]} \approx \frac{[H^{+}]^{2}[S^{2-}]}{c^{o}_{H_{2}S}}}\)
i z tego wyznaczamy stężenie jonów siarczkowych.
\(\displaystyle{ H_{2}S \iff H^{+}+HS^{-}}\)
\(\displaystyle{ HS^{-} \iff H^{+}+S^{2-}}\)
\(\displaystyle{ K_{1}= \frac{[H^{+}][HS^{-}]}{[H_{2}S]}}\)
\(\displaystyle{ K_{2}= \frac{[H^{+}][S^{2-}]}{[HS^{-}]}}\)
Wprowadźmy oznaczenia:
\(\displaystyle{ [H^{+}]_{i}}\) - protony powstałe w i-tym stopniu dysocjacji
Wtedy:
\(\displaystyle{ [H^{+}]=[H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2}}\)
\(\displaystyle{ [H_{2}S]=c^{o}_{H_{2}S}-[H^{+}]_{1}}\)
\(\displaystyle{ [HS^{-}]=[H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2}}\)
\(\displaystyle{ [S^{2-}]=[H^{+}]_{2}}\)
Podstawmy do wyrażeń na stałe:
\(\displaystyle{ K_{1}= \frac{([H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2})([H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2})}{c^{o}_{H_{2}S}-[H^{+}]_{1}}}\)
\(\displaystyle{ K_{2}= \frac{([H^{+}]_{1}+[H^{+}]_{2})([H^{+}]_{2})}{[H^{+}]_{1}-[H^{+}]_{2}}}\)
Ponieważ:
\(\displaystyle{ K_{1}>>K_{2} \to [H^{+}]_{1}>>[H^{+}]_{2} \to [H^{+}]_{1} \pm [H^{+}]_{2} \approx [H^{+}]_{1}}\)
i dostajemy:
\(\displaystyle{ K_{1}= \frac{[H^{+}]_{1}^{2}}{c^{o}_{H_{2}S}-[H^{+}]_{1}}}\)
\(\displaystyle{ K_{2}= [H^{+}]_{2}}\)
Z pierwszej stałej (równanie kwadratowe) wyznaczamy \(\displaystyle{ [H^{+}]_{1}}\), z drugiej wiadome i na podstawie wcześniejszych równań całkowite stężenie protonów (i pH) oraz stężenie jonów siarczkowych.
Jak popatrzymy na wartości \(\displaystyle{ [H^{+}]_{1}}\) oraz \(\displaystyle{ [H^{+}]_{2}}\) to widać, że spokojnie można zaniedbać wpływ drugiego stopnia dysocjacji na pH.
2.
Można przyjąć, że:
\(\displaystyle{ [H^{+}]=c_{HCl}=10^{-pH}=10^{-3}}\)
Widać, że:
\(\displaystyle{ K_{1} \cdot K_{2}= \frac{[H^{+}]^{2}[S^{2-}]}{[H_{2}S]} \approx \frac{[H^{+}]^{2}[S^{2-}]}{c^{o}_{H_{2}S}}}\)
i z tego wyznaczamy stężenie jonów siarczkowych.