1. Do \(\displaystyle{ 1dm^{3}}\) roztworu kwasu octowego dodano tyle stałego octanu sodu, że pH roztworu zwiększyło się o 2 jednostki. Oblicz masę dodanego octanu sodu. Zakładamy, że objętość nie uległa zmianie.
\(\displaystyle{ K_{CH _{3}COOH } = 1.78*10^{-5}}\)
2.Ile gramów węglanu sodowego należy dodać do\(\displaystyle{ 500 cm^{3}}\) 02 M roztworu wodorowęglanu sodowego aby otrzymać roztwór buforowy o pH=11.
\(\displaystyle{ K_{HCO _{3} ^{-} } = 3.98*10^{-11}}\)
Roztwory buforowe
-
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
Roztwory buforowe
Popracuj na latex-em bo temat wyląduje w koszu.
1.
Stężenia kwasu nie podali?
Stała dysocjacji amoniaku w tym zadaniu?
2.
\(\displaystyle{ n_{NaHCO_{3}}=C_{NaHCO_{3}} \cdot V_{NaHCO_{3}}}\)
\(\displaystyle{ HCO_{3}^{-} \iff H^{+}+CO_{3}^{2-}}\)
\(\displaystyle{ K_{HCO_{3}^{-}}=[H^{+}] \frac{[CO_{3}^{2-}]}{[HCO_{3}^{-}]}=[H^{+}] \frac{n_{Na_{2}CO_{3}}}{n_{NaHCO_{3}}} =10^{-pH} \cdot \frac{m_{Na_{2}CO_{3}}}{n_{NaHCO_{3}} \cdot M_{Na_{2}CO_{3}}}}\)
Wyznaczamy z tego równania \(\displaystyle{ m_{Na_{2}CO_{3}}}\).
1.
Stężenia kwasu nie podali?
Stała dysocjacji amoniaku w tym zadaniu?
2.
\(\displaystyle{ n_{NaHCO_{3}}=C_{NaHCO_{3}} \cdot V_{NaHCO_{3}}}\)
\(\displaystyle{ HCO_{3}^{-} \iff H^{+}+CO_{3}^{2-}}\)
\(\displaystyle{ K_{HCO_{3}^{-}}=[H^{+}] \frac{[CO_{3}^{2-}]}{[HCO_{3}^{-}]}=[H^{+}] \frac{n_{Na_{2}CO_{3}}}{n_{NaHCO_{3}}} =10^{-pH} \cdot \frac{m_{Na_{2}CO_{3}}}{n_{NaHCO_{3}} \cdot M_{Na_{2}CO_{3}}}}\)
Wyznaczamy z tego równania \(\displaystyle{ m_{Na_{2}CO_{3}}}\).
-
- Użytkownik
- Posty: 18
- Rejestracja: 26 paź 2014, o 09:03
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Warszawa
- Podziękował: 6 razy
Roztwory buforowe
Dzięki za drugie, w pierwszym właśnie nic więcej nie było podane. Ma wyjść 10,81g. A stała powinna być kwasu, mieli błąd w druku, a ja bezmyślnie przepisałem. W każdym razie wyjdzie na to samo chyba, bo akurat mają tą samą wartość.
-
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
Roztwory buforowe
Stężenie jonów wodorowych w buforze rośnie liniowo ze stężeniem kwasu, natomiast stężenie jonów wodorowych w r-rze słabego kwasu rośnie z pierwiastkiem kwadratowym stężenia kwasu.
Sprawdźmy czy faktycznie taki sam dodatek octanu sodowego zmieni pH o tyle samo jednostek jeżeli dodamy go do kwasu stężonego i rozcieńczonego.
1.
Zakładam, że:
\(\displaystyle{ C_{CH_{3}COOH}=C_{HA}=10 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ n_{CH_{3}COONa}=n_{B}=2 \ mol}\)
Obliczam pH kwasu:
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{HA} \cdot C_{HA}}=\sqrt{1.78 \cdot 10^{-5} \cdot 10}=1.33 \cdot 10^{-2} \to pH=1.875}\)
Obliczam pH buforu:
\(\displaystyle{ [H^{+}]=K_{KA} \frac{C_{HA}}{C_{B}}= K_{KA} \frac{n_{HA}}{n_{B}}=1.78 \cdot 10^{-5} \frac{10}{2}= 8.9 \cdot 10^{-5} \to pH=4.051}\)
\(\displaystyle{ \Delta pH=4.051-1.875=2.176}\)
2.
Zakładam, że:
\(\displaystyle{ C_{CH_{3}COOH}=C_{HA}=0.1 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ n_{CH_{3}COONa}=n_{B}=2 \ mol}\)
Obliczam pH kwasu:
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{HA} \cdot C_{HA}}=\sqrt{1.78 \cdot 10^{-5} \cdot 0.1}=1.33 \cdot 10^{-3} \to pH=2.875}\)
Obliczam pH buforu:
\(\displaystyle{ [H^{+}]=K_{KA} \frac{C_{HA}}{C_{B}}= K_{KA} \frac{n_{HA}}{n_{B}}=1.78 \cdot 10^{-5} \frac{0.1}{2}= 8.9 \cdot 10^{-7} \to pH=6.051}\)
\(\displaystyle{ \Delta pH=6.051-2.875=4.176}\)
Czyli w tym wypadku trzeba by dodać mniej octanu sodu aby pH zwiększyło się o tyle samo co poprzednio.
\(\displaystyle{ -----------------}\)
Przyrównajmy wzór dla kwasu i dla buforu.
\(\displaystyle{ \frac{[H^{+}]_{kwas}}{[H^{+}]_{bufor}} = \frac{ \sqrt{K_{HA} \cdot C_{HA}}}{K_{KA} \frac{C_{HA}}{C_{B}}}= \frac{C_{B}}{ \sqrt{K_{HA} \cdot C_{HA}}}}\)
Widać, że stosunek stężeń jonów wodorowych (kwas/bufor) zależy także od stężenia kwasu.
Toteż moim zdaniem bez podania stężenia kwasu nie da się tego zadania rozwiązać.
Sprawdźmy czy faktycznie taki sam dodatek octanu sodowego zmieni pH o tyle samo jednostek jeżeli dodamy go do kwasu stężonego i rozcieńczonego.
1.
Zakładam, że:
\(\displaystyle{ C_{CH_{3}COOH}=C_{HA}=10 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ n_{CH_{3}COONa}=n_{B}=2 \ mol}\)
Obliczam pH kwasu:
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{HA} \cdot C_{HA}}=\sqrt{1.78 \cdot 10^{-5} \cdot 10}=1.33 \cdot 10^{-2} \to pH=1.875}\)
Obliczam pH buforu:
\(\displaystyle{ [H^{+}]=K_{KA} \frac{C_{HA}}{C_{B}}= K_{KA} \frac{n_{HA}}{n_{B}}=1.78 \cdot 10^{-5} \frac{10}{2}= 8.9 \cdot 10^{-5} \to pH=4.051}\)
\(\displaystyle{ \Delta pH=4.051-1.875=2.176}\)
2.
Zakładam, że:
\(\displaystyle{ C_{CH_{3}COOH}=C_{HA}=0.1 \ mol/dm^{3}}\)
\(\displaystyle{ n_{CH_{3}COONa}=n_{B}=2 \ mol}\)
Obliczam pH kwasu:
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{HA} \cdot C_{HA}}=\sqrt{1.78 \cdot 10^{-5} \cdot 0.1}=1.33 \cdot 10^{-3} \to pH=2.875}\)
Obliczam pH buforu:
\(\displaystyle{ [H^{+}]=K_{KA} \frac{C_{HA}}{C_{B}}= K_{KA} \frac{n_{HA}}{n_{B}}=1.78 \cdot 10^{-5} \frac{0.1}{2}= 8.9 \cdot 10^{-7} \to pH=6.051}\)
\(\displaystyle{ \Delta pH=6.051-2.875=4.176}\)
Czyli w tym wypadku trzeba by dodać mniej octanu sodu aby pH zwiększyło się o tyle samo co poprzednio.
\(\displaystyle{ -----------------}\)
Przyrównajmy wzór dla kwasu i dla buforu.
\(\displaystyle{ \frac{[H^{+}]_{kwas}}{[H^{+}]_{bufor}} = \frac{ \sqrt{K_{HA} \cdot C_{HA}}}{K_{KA} \frac{C_{HA}}{C_{B}}}= \frac{C_{B}}{ \sqrt{K_{HA} \cdot C_{HA}}}}\)
Widać, że stosunek stężeń jonów wodorowych (kwas/bufor) zależy także od stężenia kwasu.
Toteż moim zdaniem bez podania stężenia kwasu nie da się tego zadania rozwiązać.
-
- Użytkownik
- Posty: 18
- Rejestracja: 26 paź 2014, o 09:03
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Warszawa
- Podziękował: 6 razy
Roztwory buforowe
Może faktycznie się nie da. Mam te zadania w skanach z jakiejś starej książki i widzę, że zdarza się tam sporo błędów ale dzięki za pomoc.