\(\displaystyle{ pH}\) roztworu kwasu mrówkowego wynosi \(\displaystyle{ 2.3}\), \(\displaystyle{ K_{kw}=1,8.10^{-4}}\). Oblicz stopień dysocjacji i stężenie tego kwasu.
Robię to tak:
\(\displaystyle{ HCOOH+H_2O \Rightarrow HCOO^-+H_3O^+}\)
\(\displaystyle{ [H_3O^+]=10^{-2,3}=0.005 \frac{mol}{dm^3}}\)
\(\displaystyle{ K= frac{[HCOO^-][H_3O^+]}{[HCOOH}}\)
Z równania wynika, że jonów \(\displaystyle{ H_3O^+}\) jest tyle samo co jonów \(\displaystyle{ HCOO^-}\)
\(\displaystyle{ 1,8 \cdot 10^{-4}= \frac{(0,005)^2}{[HCOOH]}}\)
\(\displaystyle{ [HCOOH]=0,14\frac{mol}{dm^3}}\)
\(\displaystyle{ K= \alpha^2 \cdot C_m}\)
\(\displaystyle{ \alpha= \sqrt\frac{K}{C_m}=3,57 \cdot 10^{-2}=3,57\%}\)
Czy jest to dobry tok rozumowania?
Nie mogę sobie poradzić jeszcze z takimi zadaniami:
Oblicz aktywność jonów \(\displaystyle{ H^+}\) w roztworze zawierającym w \(\displaystyle{ 1 \ dm^3}\ 0,02\ mola\ HCl}\) i \(\displaystyle{ 0.05\ mola\ KNO_3}\)
Jak zmieni się stężenie jonów wodorowych jeżeli do \(\displaystyle{ 1\ dm^3\ 0,2\ molowego}\) kwasu octowego wprowadzi się \(\displaystyle{ 0,5\ mola}\) octanu sodu przy założeniu, że objętość roztworu nie ulegnie zmianie. \(\displaystyle{ K_{kw}=1,8 \cdot 10^-5}\)
Równowagi w roztworach
-
pesel
- Użytkownik
- Posty: 1707
- Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
- Płeć: Mężczyzna
- Podziękował: 1 raz
- Pomógł: 412 razy
Równowagi w roztworach
1.Jest ok, prawo rozcieńczeń Ostwalda (w tej uproszczonej wersji) zadziała. Zawsze warto sprawdzić jak wynik dostaniemy jak nie założymy, że:
\(\displaystyle{ [HCOOH]=C_{HCOOH}}\)
W okolicach \(\displaystyle{ \alpha \approx 5 \%}\) jest granica stosowalności tego przybliżenia (odpowiada to \(\displaystyle{ c/K \approx 400}\)). Dokładny wynik jest:
\(\displaystyle{ K= \frac{[H_3O^+]^{2}}{C_{HCOOH}-[H_3O^+]}}\)
i rozwiązać równanie kwadratowe ze względu na \(\displaystyle{ \alpha}\).
Można też było \(\displaystyle{ \alpha}\) obliczyć:
\(\displaystyle{ \alpha= \frac{[H^{+}]}{C_{HCOOH}} \cdot 100 \%}\)
2.
Oba to mocne elektrolity, a więc całkowicie zdysocjowane.
\(\displaystyle{ [H^{+}]=-logC_{HCl}}\)
Siła jonowa:
\(\displaystyle{ I=0.5 \cdot [1^{2} \cdot 0.02 + (-1)^{2} \cdot 0.02+1^{2} \cdot 0.05 + (-1)^{2} \cdot 0.05]=0.07}\)
\(\displaystyle{ logf_{H^{+}}=- \frac{0.5 \cdot 1^{2}\sqrt{I}}{1+\sqrt{I}}}\)
\(\displaystyle{ a_{H^{+}}=f_{H^{+}}[H^{+}]}\)
3.
Najpierw trzeba obliczyć \(\displaystyle{ pH}\) kwasu octowego.
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{CH_3}COOH} \cdot C_{CH_3}COOH}}}\)
To drugie to bufor, przy czym założenie o braku zmiany objetości nie jest potrzebne.
\(\displaystyle{ CH_{3}COOH \iff CH_{3}COO^{-}+H^{+}}\)
\(\displaystyle{ K_{CH_{3}COOH}=[H^{+}] \cdot \frac{[CH_{3}COO^{-}]}{[CH_{3}COOH]}= [H^{+}] \cdot \frac{n_{CH_{3}COONa}}{n_{CH_{3}COOH}}}\)
Z tego wyznaczamy\(\displaystyle{ pH}\)powstałego buforu.
Oczywiście:\(\displaystyle{ n_{CH_{3}COOH}=C_{CH_{3}COOH} \cdot V_{CH_{3}COOH}}\)
\(\displaystyle{ [HCOOH]=C_{HCOOH}}\)
W okolicach \(\displaystyle{ \alpha \approx 5 \%}\) jest granica stosowalności tego przybliżenia (odpowiada to \(\displaystyle{ c/K \approx 400}\)). Dokładny wynik jest:
\(\displaystyle{ K= \frac{[H_3O^+]^{2}}{C_{HCOOH}-[H_3O^+]}}\)
i rozwiązać równanie kwadratowe ze względu na \(\displaystyle{ \alpha}\).
Można też było \(\displaystyle{ \alpha}\) obliczyć:
\(\displaystyle{ \alpha= \frac{[H^{+}]}{C_{HCOOH}} \cdot 100 \%}\)
2.
Oba to mocne elektrolity, a więc całkowicie zdysocjowane.
\(\displaystyle{ [H^{+}]=-logC_{HCl}}\)
Siła jonowa:
\(\displaystyle{ I=0.5 \cdot [1^{2} \cdot 0.02 + (-1)^{2} \cdot 0.02+1^{2} \cdot 0.05 + (-1)^{2} \cdot 0.05]=0.07}\)
\(\displaystyle{ logf_{H^{+}}=- \frac{0.5 \cdot 1^{2}\sqrt{I}}{1+\sqrt{I}}}\)
\(\displaystyle{ a_{H^{+}}=f_{H^{+}}[H^{+}]}\)
3.
Najpierw trzeba obliczyć \(\displaystyle{ pH}\) kwasu octowego.
\(\displaystyle{ [H^{+}]= \sqrt{K_{CH_3}COOH} \cdot C_{CH_3}COOH}}}\)
To drugie to bufor, przy czym założenie o braku zmiany objetości nie jest potrzebne.
\(\displaystyle{ CH_{3}COOH \iff CH_{3}COO^{-}+H^{+}}\)
\(\displaystyle{ K_{CH_{3}COOH}=[H^{+}] \cdot \frac{[CH_{3}COO^{-}]}{[CH_{3}COOH]}= [H^{+}] \cdot \frac{n_{CH_{3}COONa}}{n_{CH_{3}COOH}}}\)
Z tego wyznaczamy\(\displaystyle{ pH}\)powstałego buforu.
Oczywiście:\(\displaystyle{ n_{CH_{3}COOH}=C_{CH_{3}COOH} \cdot V_{CH_{3}COOH}}\)