bufory, elektrolity, iloczyn rozpuszczalności

cyan05 · Post autor: **cyan05** » 22 cze 2015, o 21:39

Proszę o pomoc z zadaniami

1. Ile gramów \(\displaystyle{ Na_{2}HPO_{4}}\) należy rozpuścić wraz z odpowiednią ilością \(\displaystyle{ NaH_{2}PO_{4}}\) w wodzie aby uzyskać \(\displaystyle{ dm^{3}}\) roztworu buforowego o pH wynoszącym \(\displaystyle{ 7.6}\) oraz o stężeniu całkowitym równym \(\displaystyle{ 0.12 \frac{mol}{dm^{3}}}\)?

2. Ile gramów \(\displaystyle{ Na_{2}HPO_{4}}\) należy rozpuścić wraz z odpowiednią ilością \(\displaystyle{ H_{3}PO_{4}}\) w wodzie aby uzyskać \(\displaystyle{ 0.62 dm^{3}}\) roztworu buforowego o \(\displaystyle{ pH}\) wynoszącym \(\displaystyle{ 7.4}\) oraz o stężeniu całkowitym równym \(\displaystyle{ 0.09 \frac{mol}{dm^{3}}}\)?
\(\displaystyle{ pK_{I}=2,148; pK_{II}=7,199; pK_{III}=12,35;}\)

3. Temperatura wrzenia roztworu gliceryny w wodzie wynosi \(\displaystyle{ 105.4ºC}\) . Oblicz stężenie procentowe gliceryny w tym roztworze.
\(\displaystyle{ K_{eb}=0,52; M_{gliceryny}= 92 g/mol}\)

4. Oblicz, w \(\displaystyle{ ºC}\), temperaturę krzepnięcia wodnego roztworu elektrolitu \(\displaystyle{ A_{2}B}\) o stężeniu \(\displaystyle{ 17.4 %}\) , jeśli jego stopień dysocjacji wynosi \(\displaystyle{ 0.81 %}\).
\(\displaystyle{ K_{kr}=1,86 ; M_{A_{2}B}= \frac{g}{mol}}\)

5. Roztwory: nieelektrolitu o stężeniu \(\displaystyle{ 0.1 \frac{mol}{dm^{3}}}\) i mocnego elektrolitu \(\displaystyle{ AB}\) o stężeniu \(\displaystyle{ 0.0542 \frac{mol}{dm^{3}}}\) są w temp. \(\displaystyle{ 23ºC}\) izotoniczne. Oblicz stopień dysocjacji elektrolitu \(\displaystyle{ AB}\).

6. W dwóch naczyniach rozdzielonych półprzepuszczalną membraną znajdują się dwa roztwory wodne o tej samej temperaturze. W pierwszym roztwór glukozy o stężeniu \(\displaystyle{ 0.135 \frac{mol}{dm^{3}}}\), a w drugim roztwór sacharozy o stężeniu \(\displaystyle{ 0.098 \frac{mol}{dm^{3}}}\). Oblicz jakie będzie stężenie w obydwu roztworach kiedy nastąpi stan równowagi i osmoza zaniknie.

pesel · Post autor: **pesel** » 23 cze 2015, o 10:54

1.

Nie wiem jaka ma być objętość tego buforu.

\(\displaystyle{ H_{2}PO_{4}^{-}} \iff HPO_{4}^{2-}+H^{+}}\)

\(\displaystyle{ K_{II}=[H^{+}] \cdot \frac{[HPO_{4}^{2-}]}{[H_{2}PO_{4}^{-}]}}=[H^{+}] \cdot \frac{n_{Na_{2}HPO_{4}}}{n_{NaH_{2}PO_{4}}}} \to \frac{K_{II}}{10^{-7.6}} =\frac{n_{Na_{2}HPO_{4}}}{n_{NaH_{2}PO_{4}}}}}\)

A drugie równanie to:

\(\displaystyle{ n_{Na_{2}HPO_{4}}+n_{NaH_{2}PO_{4}}}=C_{bufor} \cdot V_{bufor}}\)

Z układu równań wyznaczamy: \(\displaystyle{ n_{Na_{2}HPO_{4}}}\).

\(\displaystyle{ m_{Na_{2}HPO_{4}}=n_{Na_{2}HPO_{4}} \cdot M_{Na_{2}HPO_{4}}}\)

2.

Jak w 1. wyznacz liczby moli: \(\displaystyle{ n_{Na_{2}HPO_{4}}, n_{NaH_{2}PO_{4}}}}\)

To musi być ten bufor bo dla pozostałych dwóch stosunek stężeń skałdników będzie baaardzo duży/mały. Zauważmy, że dla tego buforu mamy stałą dysocjacji w okolicach wymaganego pH.

\(\displaystyle{ Na_{2}HPO_{4}+H_{3}PO_{4} \to 2NaH_{2}PO_{4}}\)

\(\displaystyle{ n_{Na_{2}HPO_{4}}^{o}=n_{Na_{2}HPO_{4}}+0.5 \cdot n_{NaH_{2}PO_{4}}}}\)

\(\displaystyle{ m_{Na_{2}HPO_{4}}=n_{Na_{2}HPO_{4}}^{o} \cdot M_{Na_{2}HPO_{4}}}\)

3.

\(\displaystyle{ \Delta T_{wrz}=K_{eb} \cdot c_{M}}\)

\(\displaystyle{ c_{M}= \frac{\Delta T_{wrz}}{K_{eb}}= \frac{(105.4-100) \ deg}{K_{eb}}}\)

\(\displaystyle{ c_{M} \ moli ----- 1000 \ g \ wody}\)

\(\displaystyle{ c_{M} \cdot M_{gliceryna} \ g ----- (1000+c_{M} \cdot M_{gliceryna}) \ g \ r-ru}\)

\(\displaystyle{ X \ g ----- 100 \ g \ r-ru}\)

Wyznaczyć \(\displaystyle{ X}\).

4.

Masa molowa jakaś tam. No i te \(\displaystyle{ 17.4}\) to \(\displaystyle{ 17.4 \%}\).

Zamieniamy stężenie procentowe na molalne:

\(\displaystyle{ 17.4g ---- 100g \ r-ru}\)

\(\displaystyle{ 17.4/M_{A_{2}B} \ moli ---- (100-17.4)g \ rozpuszczalnika}\)

\(\displaystyle{ X \ moli ---- 1000g \ rozpuszczalnika}\)

\(\displaystyle{ X=c_{M}}\)

\(\displaystyle{ A_{2}B \iff 2A + B}\)

\(\displaystyle{ [A_{2}B]=(1-\alpha) \cdot c_{M}}\)

\(\displaystyle{ [A]=2 \cdot \alpha \cdot c_{M}}\)

\(\displaystyle{ = \alpha \cdot c_{M}}\)

\(\displaystyle{ [A_{2}B]+[A]+=(1+2 \cdot \alpha) \cdot c_{M}}\)

\(\displaystyle{ \Delta T_{krz}=K_{kr} \cdot (1+2 \cdot \alpha) \cdot c_{M}}\)

\(\displaystyle{ T_{krz}=0^{o}C - \Delta T_{krz}}\)

5.

\(\displaystyle{ AB \iff A + B}\)

\(\displaystyle{ [AB]= (1-\alpha)C_{2}}\)

\(\displaystyle{ [A]== \alpha \cdot C_{2}}\)

\(\displaystyle{ [AB]+[A]+=(1+ \alpha) \cdot C_{2}}\)

\(\displaystyle{ C_{1}=(1+ \alpha) \cdot C_{2}}\)

Wyznaczyć \(\displaystyle{ \alpha}\)

6.

Tak jakbyśmy wymieszali roztwory:

\(\displaystyle{ C_{srednie}= \frac{C_{1}V_{1}+C_{2}V_{2}}{V_{1}+V_{2}}}\)

cyan05 · Post autor: **cyan05** » 23 cze 2015, o 13:35

1. nie wiem jakie powinno być \(\displaystyle{ n_{NaH_{2}PO{4}}\) zeby wyliczyc \(\displaystyle{ n_{Na_{2}HPO_{4}}\)

2. nie wiem skąd wziąć liczności do obliczenia \(\displaystyle{ n^{o}_{Na_{2}HPO_{4}}}\)

4. nie wiem skąd wziąć \(\displaystyle{ \alpha}\) do obliczenia \(\displaystyle{ \Delta T_{krz}}\)

reszta gra

pesel · Post autor: **pesel** » 23 cze 2015, o 13:41

1. Masz układ dwóch równań z dwiema niewiadomymi. Jak nie umiesz inaczej to znajdź obie niewiadome mimo, że o drugą nie pytają.

2. Musisz rozwiązać układ równań jak w zadaniu 1. I tu już musisz znaleźć obie niewiadome.

4. No cóż .... \(\displaystyle{ \alpha}\) to stopień dysocjacji podany w zadaniu.

cyan05 · Post autor: **cyan05** » 23 cze 2015, o 17:15

1. wychodzi mi \(\displaystyle{ 8,4324}\) i to jest źle (nie wiem do końca co podstawić za \(\displaystyle{ K_{II}}\) bo nie widze takiej danej.

2. mam 2 równania ale 4 niewiadome: \(\displaystyle{ n_{NaH_{2}PO{4}}\), \(\displaystyle{ n_{Na_{2}HPO_{4}}\), \(\displaystyle{ n^{o}_{Na_{2}HPO_{4}}}\), \(\displaystyle{ m_{Na_{2}HPO_{4}}\) dlatego nie bardzo wiem jak popodstawiać...

3. wychodzi mi \(\displaystyle{ -84,79368}\) lub \(\displaystyle{ -0,8479368}\) i to jest źle... nie wiem co robie nie tak

pesel · Post autor: **pesel** » 23 cze 2015, o 17:30

1. W treści drugiego zadania masz podane \(\displaystyle{ pK_{II}}\).

2. Trzecią obliczasz z dwóch pierwszych, a czwartą z trzeciej.

3. czy 4.?

cyan05 · Post autor: **cyan05** » 23 cze 2015, o 18:15

1. \(\displaystyle{ 16,8648}\) licze identycznie jak jest rozpisane i zly wynik.

2. cały czas brakuje mi jednej danej.. jakbys mogl rozpisac to podstawianie to bylbym wdzieczny.

4. oczywiscie o 4 mi chodzilo

pesel · Post autor: **pesel** » 23 cze 2015, o 18:57

1. Pokaż swoje obliczenia. Poza tym już pisałem, że nie podałeś objętości buforu więc nawet nie mam jak sprawdzić.

2. To jest jak pierwsze, serio. Jakiej danej Ci brakuje?

4. Pokaż swoje obliczenia. Poza tym jak pisałem nie podałeś masy molowej tego \(\displaystyle{ A_{2}B}\) więc nie mam nawet jak sprawdzić.

cyan05 · Post autor: **cyan05** » 23 cze 2015, o 20:31

przepraszam nie podałem, zapomniałem wartości wpisać (ten LaTeX jeszcze mi sie miesza czasem po prostu):
1. \(\displaystyle{ V=0,99dm^{3}}\)
4. \(\displaystyle{ M_{A_{2}B}=111\frac{g}{mol}}\)

2. czy tu tez przyjmuje \(\displaystyle{ K_{II}}\)?

pesel · Post autor: **pesel** » 24 cze 2015, o 08:09

1. \(\displaystyle{ 12.0705g}\)

2. \(\displaystyle{ 6.3913g}\)

\(\displaystyle{ K_{II}}\) z tej reakcji widać co będziemy mieli w równowadze:

\(\displaystyle{ Na_{2}HPO_{4}+H_{3}PO_{4} \to 2NaH_{2}PO_{4}}\)

4. \(\displaystyle{ -9.25^{o}C}\)

cyan05 · Post autor: **cyan05** » 24 cze 2015, o 12:13

4. \(\displaystyle{ -9,25}\) pokazuje mi ze to tez zly wynik...
reszta sie zgadza

pesel · Post autor: **pesel** » 24 cze 2015, o 12:32

To może ustalmy ile w 4. wynosi stopień dysocjacji. Czy \(\displaystyle{ 0.81}\) czy też \(\displaystyle{ 0.81 \%}\)?

cyan05 · Post autor: **cyan05** » 24 cze 2015, o 12:40

pesel · Post autor: **pesel** » 24 cze 2015, o 12:41

\(\displaystyle{ -3.587 ^{o}C}\)

cyan05 · Post autor: **cyan05** » 24 cze 2015, o 12:42

przepraszam za pomyłki, moja wina... i wielkie dzieki za pomoc!