pH roztworu soli

[saturas]

Witam. Mógłby mi ktoś wyjaśnić krok po kroku jak robi się tego typu zadania? Nie było mnie na zajęciach i kompletnie tego nie rozumiem. Np. takie zadanie:

Zmieszano \(\displaystyle{ 0,1dm^3\ CH_3COOH}\)o stężeniu \(\displaystyle{ 0,5M}\) z \(\displaystyle{ 2g\ NaOH}\).Oblicz \(\displaystyle{ pH}\) roztowru. Stała dysocjacji kwasu octowego wynosi \(\displaystyle{ K=1,8 \cdot 10^{-5}}\)

Początek umiem, tzn. wiem, że zmieszano te substancje w stosunku stechiometrycznym (\(\displaystyle{ 0,05M}\)) każda.

\(\displaystyle{ CH_3COOH+OH^- \Leftrightarrow CH_3COO^-+H_2O}\)

\(\displaystyle{ K_h= \frac{[CH_3COO^-][H_2O]}{[CH_3COOH][OH^-]}}\)

Na tym moja wiedza się kończy. Wiem, że wykorzystuje się też oznaczenia \(\displaystyle{ K_a\ K_b}\) ale nie wiem gdzie je wstawiać, Proszę o pomoc

[pesel]

Najważniejsze już masz, czyli ustaliłeś/aś, że zmieszano w stosunku stechiometrycznym. Oznacza to, że mam roztwór octanu sodowego o stężeniu:

\(\displaystyle{ c_{CH_{3}COONa}= \frac{0.05 \ mola}{0.1 \ dm^{3}} =0.5 \ mol/dm^{3}}\)

Jon octanowy to zasada Bronsteda:

\(\displaystyle{ CH_{3}COO^{-} + H_{2}O \iff CH_{3}COOH +OH^{-}}\)

Widać, że \(\displaystyle{ [CH_{3}COOH]=[OH^{-}]}\)

Piszemy wyrażenie na stałą dysocjacji tej zasady:

\(\displaystyle{ K_{B}= \frac{[CH_{3}COOH ][OH^{-}]}{[CH_{3}COO^{-}]}}\)

Zakładam, że równowagowe stężenie octanu jest równe początkowemu:

\(\displaystyle{ [CH_{3}COO^{-}]=c_{CH_{3}COONa}}\)

I teraz to wszystko do wyrażenia na stałą:

\(\displaystyle{ K_{B}= \frac{[CH_{3}COOH ][OH^{-}]}{[CH_{3}COO^{-}]}=\frac{[OH^{-} ][OH^{-}]}{c_{CH_{3}COONa}}= \frac{[OH^{-} ]^{2}}{c_{CH_{3}COONa}}}\)

Z tego mamy:

\(\displaystyle{ [OH^{-}]= \sqrt{K_{B} \cdot c_{CH_{3}COONa}}}\)

Generalnie to z tego wzoru się startuje w takich zadaniach.

A jak mamy tylko stałą dysocjacji kwasu octowego to korzystamy z zależności:

\(\displaystyle{ K_{HA} \cdot K_{B}=K_{w}=10^{-14}}\)

Początek umiem, tzn. wiem, że zmieszano te substancje w stosunku stechiometrycznym (0,05M) każda.

To trochę nie tak. Zmieszano stechiometrycznie bo każdej było po \(\displaystyle{ 0.05 \ mola}\) a reagują w stosunku molowym \(\displaystyle{ 1:1}\).

[saturas]

Czyli, żeby obliczyć: \(\displaystyle{ K_b= \frac{K_w}{K_a}}\)?

\(\displaystyle{ K_a}\) to początkowe stężenie \(\displaystyle{ CH_3COOH}\)?


Aha, a co w przypadku, gdybyśmy dodali \(\displaystyle{ NaOH}\) w nadmiarze albo niedomiarze?

[pesel]

Czyli, żeby obliczyć: \(\displaystyle{ K_b= \frac{K_w}{K_a}}\)?

Tak

\(\displaystyle{ K_a}\) to początkowe stężenie \(\displaystyle{ CH_3COOH}\)?

Nie. W ogóle stężeniem kwasu octowego średnio się zajmujemy bo przereagował. Zajmujemy się octanem. To stała dysocjacji kwasu (octowego w tym wypadku). U mnie oznaczona \(\displaystyle{ K_{HA}}\). Czyli po prostu \(\displaystyle{ K_{HA}=K_{a}}\)

Aha, a co w przypadku, gdybyśmy dodali NaOH w nadmiarze albo niedomiarze?

Jak nadmiar \(\displaystyle{ NaOH}\) to dostaniemy mieszaninę słabej zasady (węglan) i mocnej (ten nadmiar NaOH). Zaniedbujemy słabą i pH liczymy jak dla mocnej. Jak niedomiar \(\displaystyle{ NaOH}\) to powstanie bufor.

[saturas]

Czyli, wrzucamy 1g zasady i już to jest bufor. Jak rozwiązać takie zadanie, gdy powstaje bufor?

[pesel]

Czyli, wrzucamy 1g zasady i już to jest bufor. Jak rozwiązać takie zadanie, gdy powstaje bufor?

Zależy gdzie wrzucamy . Jak do kwasu octowego z zadania to bufor. Mamy 0.05 mola kwasu i 0.025 mola zasady to po reakcji mamy 0.025 mola kwasu i 0.025 mola octanu.

\(\displaystyle{ K_{a}= [H^{+}] \cdot { \frac{[CH_{3}COO^{-}]}{[CH_{3}COOH]} } = [H^{+}] \cdot { \frac{n_{CH_{3}COONa}}{n_{CH_{3}COOH}} }=[H^{+}] \cdot { \frac{0.025}{0.025} }=[H^{+}]}\)

[saturas]

Dziękuję w takim razie za pomoc