Roztwory buforowe - stopień dysocjacji

[Jadranko]

Cześć! Mam problem z rozwiązaniem takiego zadania:

Zmieszano \(\displaystyle{ 150,0 cm ^{3}}\) 3,00 % roztworu kwasu octowego \(\displaystyle{ CH _{3}COOH,}\) \(\displaystyle{ 50,0 cm ^{3}}\) 2,00 % roztworu \(\displaystyle{ NaOH}\) i dopełniono wodą do objętości \(\displaystyle{ 250,0 cm ^{3}}\). Obliczyć stopień dysocjacji kwasu octowego w tym roztworze. Przyjąć, że gęstości roztworów wynoszą \(\displaystyle{ 1,000 kg/dm ^{3}}\).

Odpowiedź: \(\displaystyle{ 2,78*10 ^{-4}}\)-- 14 sie 2015, o 19:47 --A jak obliczyć stężenie molowe? Z jakiego wzoru? Powinno wyjść dla pierwszego 0.3 a dla drugiego 0.1...

[pesel]

-- 14 sie 2015, o 19:47 --

A jak obliczyć stężenie molowe? Z jakiego wzoru? Powinno wyjść dla pierwszego 0.3 a dla drugiego 0.1...

No jakbyśmy założyli, że po zmieszaniu roztworów nie zaszła żadna reakcja to faktycznie takie stężenia dałoby się obliczyć. Tyle, że ani to potrzebne, ani nie ma sensu.

[Kartezjusz]

Tylko czy stężenia są reakcyjnie zgodne?(kwas zostanie i sól też)

[pesel]

Tylko czy stężenia są reakcyjnie zgodne?(kwas zostanie i sól też)

Mieszanina oczywiście nie jest stechiometryczna (jest nadmiar kwasu), inaczej nie powstałby bufor jak to anonsowano w temacie zadania.

\(\displaystyle{ m_{CH_{3}COOH}^{o}=m_{r,CH_{3}COOH} \cdot C_{p}=V_{r,CH_{3}COOH} \cdot d \cdot C_{p}=150cm^{3} \cdot 1 \ g/cm^{3} \cdot 3 \%=4.5g}\)

\(\displaystyle{ n^{o}_{CH_{3}COOH}= \frac{m_{CH_{3}COOH}^{o}}{M_{CH_{3}COOH}}= \frac{4.5g}{60g/mol}=0.075mola}\)

\(\displaystyle{ m_{NaOH}^{o}=m_{r,NaOH} \cdot C_{p}=V_{r,CH_{3}COOH} \cdot d \cdot C_{p}=50cm^{3} \cdot 1 \ g/cm^{3} \cdot 2 \%=1.0g}\)

\(\displaystyle{ n^{o}_{NaOH}= \frac{m_{NaOH}^{o}}{M_{CH_{3}COOH}}= \frac{1.0g}{40g/mol}=0.025mola}\)

\(\displaystyle{ CH_{3}COOH +NaOH \to CH_{3}COONa+H_{2}O}\)

Po reakcji mamy:

\(\displaystyle{ n_{CH_{3}COOH}=0.050 mola}\)

\(\displaystyle{ n_{CH_{3}COONa}=0.025 mola \to C_{CH_{3}COONa}= \frac{n_{CH_{3}COONa}}{V_{calk}}= \frac{0.025 mola}{0.25dm^{3}}=0.1 mol/dm^{3}}\)

\(\displaystyle{ CH_{3}COOH \iff CH_{3}COO^{-}+H^{+}}\)

\(\displaystyle{ K_{CH_{3}COOH}= \frac{[CH_{3}COO^{-}][H^{+}]}{[CH_{3}COOH]} \approx \frac{C_{CH_{3}COONa} \cdot \alpha \cdot C_{CH_{3}COOH}}{(1- \alpha) C_{CH_{3}COOH}} \approx \frac{C_{CH_{3}COONa} \cdot \alpha \cdot C_{CH_{3}COOH}}{C_{CH_{3}COOH}}= \alpha C_{CH_{3}COONa}}\)

\(\displaystyle{ \alpha= \frac{K_{CH_{3}COOH}}{C_{CH_{3}COONa}}}\)