Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 28.11.2016 (18:21)

  Który roztwór wykazuje największą kwasowość: a) 0.01M kwasu podchlorawego HClO, b) 0.01M podchlorynu potasu, c) mieszanina zawierająca 0.01 mola kwasu podchlorawego i 0.01 mola podchlorynu potasu? Stała dysocjacji kwasu podchlorawego wynosi Ka=4.3∙10-8
  
  Uwagi:
  1) Pomińmy dysocjację samej wody
  2) Zakładamy, że podchloryn potasu dysocjuje całkowicie
  3) Piszę [H+] jako stężenie jonów, zamiast [H3O+], aby było mniej pisania.
  
  Powinno wyjść, że czysty kwas, czyli odp a[/b,
  bo jest to przypadek "słaby kwas i silna zasada" więc dodanie soli
  która - jak zakładamy - dysocjuje całkowicie przesuwa reakcję:
  
  HClO <---> H+ + ClO- w LEWO wskutek nadmiaru jonów ClO-. Ale policzmy:
  --------------------------
  
  Czysty kwas. Mamy równowagę (wszystkie jony pochodzą z kwasu, nie z wody).
  "c" oznacza stężenie dodanego kwasu czyli c = 0,01
  W mianowniku jest ilość niezdysocjowanego kwasu
  
  Ka = [H+] * [ClO- ] / ( c - [ClO-] )
  
  Ponieważ [H+] = [ClO- ] to zapiszmy całe równanie podstawiając już "c" oraz Ka
  
  4,3 * 10^(-8) = [H+]^2 / ( 0,01 - [H+] ) ; stąd równanie kwadratowe:
  
  [H+]^2 + 4,3 * 10^(-8) * [H+] - 4,3 * 10^(-10) = 0 ; rozwiązanie daje:
  [H+] = 0,0000207 czyli pH = około 4,68
  
  Uwaga: dostaniemy to samo pisząc po prostu: Ka = [H+]^2 / c
  bo stężenie [ClO-] jest bardzo małe i pomijamy je w mianowniku.
  --------------------------
  
  Czysty podchloryn:
  Oznaczamy jego stężenie przez "c" = 0,01. Mamy dwie reakcje:
  
  HClO <---> H+ + ClO- ; dysocjacja kwasu
  NaClO ---> Na+ + ClO- ; całkowita dysocjacja soli
  
  Ilość niezdysocjowanego kwasu to: [HClO] = c - [H+] więc:
  
  Ka = [H+] * c / ( c - [H+] ) ; stąd:
  Ka ( c - [H+] ) = [H+] * c; czyli
  [H+] = Ka c / (c + Ka)
  [H+] = 4,3 * 10^(-8) * 0,01 / [ 0,01 + 4,3 * 10^(-8) ] = około 4,3 * 10^(-8)
  
  czyli pH = około 7,37
  Roztwór soli jest wręcz lekko zasadowy
  --------------------------
  
  Kwas + sól, równe stężenia.
  
  Aby nie liczyć raz jeszcze tego samego możemy użyć wzoru na pH bufora
  (to jest przybliżony wzór, ale wystarczy)
  
  pH = pKa - log (C_kwasu / C_soli).
  
  Tutaj stężenia C_kwasu i C_soli są jednakowe więc pH = pKa, jak poprzednio.
  Zauważ, że aby pH obniżyć o 1 trzeba mieć 10 razy więcej kwasu niż soli.
  
  Dokładniejsze obliczenia wzorem: Ka = [H+] * c / ( 2c - [H+] )
  dają wartość pH = około 7,07
  ============================

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie