Kemi

Kemi B

28. september 2014 af Kemihjælp31 (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej. Jeg sidder med denne opgave og kan ikke komme i gang med den. Er der nogen der kan hjælpe mig med hvad jeg skal gøre

Beregn [H3O+], [OH-], pH og pOH for 0,035 M CH3COOH og beregn hydronolysegraden (a i %)


Brugbart svar (0)

Svar #1
28. september 2014 af mathon

Ved 25°C
gælder 
              svag syre
                                   pH = (1/2)·(pKs - log(cs))
                                   pH = (1/2)·(4,76 - log(0,035))

                                   pOH  = 14 - pH
                 

                                  [H3O+] = 10-pH
                                  [OH-] = 10-pOH

.

når hydronolysegraden er α:

                                  c_s\cdot \alpha ^2+K_s\cdot \alpha -K_s=0              K_s=10^{-pK_s}


Brugbart svar (0)

Svar #2
28. september 2014 af mathon

    Define k=10^(-4,76)

    solve(0.035x^2+k*x-k=0,x) | x>0 and x<1


Brugbart svar (0)

Svar #3
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

Udregn pH ved formlen 

pKs^-10 = \frac{[H_3O^+]^2}{Cs-[H_3O^+]}   

og 

pH = -log(H_3O^+)

Udregn nu pOH ved pOH = 14-pH

For at udregne [OH^-]  løser du ligningen pOH = -log(OH^-) eller benyt at [OH^-] = 10^-pOH

Benyt nu at hydronolysegraden er givet ved α = [H3O+] / Cs


Brugbart svar (0)

Svar #4
28. september 2014 af mathon

det er nu
                                       \frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left [ H_3O^+ \right ]}=10^{-pK_s}

identisk med

                                       \frac{\left ( c_s\cdot \alpha \right )^2}{c_s-\alpha \cdot c_s}=k_s

                                       \frac{ c_s\cdot \alpha^2 }{1-\alpha }=k_s

hvoraf

                                c_s\cdot \alpha ^2+K_s\cdot \alpha -K_s=0\; \; \; \; \; \; 0< \alpha < 1              

                                 \alpha =\frac{-K_s+\sqrt{K{_{s}}^{2}+4\cdot K_s\cdot c_s}}{2c_s}
                   


Brugbart svar (0)

Svar #5
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

#4 

Det er da også en den formel, jeg har skrevet i #3. Der er forekommet en layoutfejl, hvor der skulle have stået

10^-^p^K^s


Svar #6
28. september 2014 af Kemihjælp31 (Slettet)

Hvor kender du H3O+ fra i dit tredje svar? :) 


Brugbart svar (0)

Svar #7
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

#6 

Den kender du heller ikke. Du kender pKs og Cs. Det er derfor, du skal løse ligningen og finde [H3O+]. Vi må forvente, at H3O+ > 0. 


Brugbart svar (0)

Svar #8
28. september 2014 af mathon

eller med beregningen
                                        \frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left [ H_3O^+ \right ]}=10^{-pK_s}

                                        [H_3O^+]=\frac{-k_s+\sqrt{K{_{s}}^{2}+4\cdot K_s\cdot c_s}}{2}

         og
                                        \alpha =\frac{\left [ H_3O^+ \right ]}{c_s}                                       


Brugbart svar (0)

Svar #9
28. september 2014 af mathon

                            \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline pH & pOH & \left [ H_3O^+ \right ] &\left [ OH^- \right ] &K_s&\alpha \\ \hline 3,1&10,9&7,7125\cdot 10^{-4}&1,2966\cdot 10^{-11}&1,7378\cdot 10^{-5}&0,022 \\ \hline \end{array}
 


Brugbart svar (0)

Svar #10
28. september 2014 af mathon

#7
            genlæs #1


Brugbart svar (0)

Svar #11
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

#10 

Hvorfor? 


Brugbart svar (0)

Svar #12
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

#10 

Hvis du henviser til den tilnærmede formel for udregning af pH i middelstærke syrer, som du har skrevet i #1, foretrækker jeg at udregne [H3O+]  ved ligningen, som jeg har skrevet i #3, og derefter indsætte i 

pH = -log[H3O+

Resultatet bliver mere præcist. 


Brugbart svar (0)

Svar #13
28. september 2014 af mathon

#12

              pH = (1/2)·(4,76 - log(0,035))
                   pH = 3,11

.

              \frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left [ H_3O^+ \right ]}=10^{-pK_s}

                   \left [ H_3O^+ \right ]=7,71251\cdot 10^{-4}

               pH = -log(7,71251·10-4) = 3,11

I øvrigt er
                            pH = (1/2)·(pKs - log(cs))

pH-beregning af en svag syre
og ikke af en middelstærk syre
hvis pH beregnes
                                     pH=-\log\left ( \frac{-K_s+\sqrt{K{_{s}}^{2}+4\cdot K_s\cdot c_s}}{2} \right )

         


Brugbart svar (0)

Svar #14
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

Bemærk formuleringen. Se vedhæftet.
Vedhæftet fil:image.jpg

Brugbart svar (0)

Svar #15
28. september 2014 af mathon

"Hvis du henviser til den tilnærmede formel for udregning af pH i middelstærke syrer"
her er din formulering gal:

Jeg henviser til middelstærke syrers approksimerede formel for svage syrers pH-beregning.

                    \frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left [ H_3O^+ \right ]}=K_s        som for \left [ H_3O^+ \right ]< < 0,05

apprroksimeres

                           \frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s}=K_s

Din forståelse er god nok - men din formulering af denne  :-)


Brugbart svar (0)

Svar #16
28. september 2014 af mathon

                  Først når \left [ H_3O^+ \right ]\approx 0,05  bliver det på de to første pH-decimaler af betydning,
om du anvender
                                  \frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left [ H_3O^+ \right ]}=K_s   eller      \frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s}=K_s


Brugbart svar (0)

Svar #17
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

#15 

Ok. Jeg er med på, at du pointerer, at jeg skulle have skrevet "Hvis du henviser til den tilnærmede formel for udregning af pH i svage syrer" og ikke for middelstærke syrer. Dog er vi jo enige om, at formlen opskrevet i #3 også sagtens kan bruges til udregning af pH i svage syrer, som du jo også demonstrerede i #13. 


Brugbart svar (0)

Svar #18
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

#16 

Hvorfor lige ved [H3O+] ≈ 0,05? 


Brugbart svar (0)

Svar #19
28. september 2014 af mathon

     fordi
     i Ostwalds fortyndingslov
                       

                                                            c_{s}\cdot \frac{\alpha ^2}{1-\alpha }=K_s

for \alpha < < 0,05
                                                            1-\alpha =1-0,05=0,95\approx 1
og dermed
                                                            \frac{\left (c_{s}\cdot\alpha \right )^2}{c_s }=K_s

                                                            \frac{\left [ H_3O^+ \right ] ^2}{c_s }=K_s

                              


Brugbart svar (0)

Svar #20
28. september 2014 af Hippocampus (Slettet)

#19 

Ja, det giver mening. Tak for svar. 


Skriv et svar til: Kemi B

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.