Kemi

Stofmængde HCl til at ændre pH 1.5 enheder i puffersystem?

19. december 2014 af feynman (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Der beregnes, hvor meget CH3COONa · 3H2O, der skal afvejes, for at opnå 100 mL af
en puffer med en totalkoncentration på 0,1 M. Dette er gjort i opgave D18. Denne
mængde natriumacetat afvejes og overføres til et 250 mL bægerglas, hvortil der
tilsættes 90 mL destilleret vand.
Beregn hvilket volumen 0,1 M HCl, der skal tilsættes for at få pH = 5,64. Dette er gjort i
opgave D18. Tilsæt ¾ af dette volumen. Tilsæt derefter langsomt yderligere HCl, under
måling af pH med et pH-meter, indtil den ønskede pH nås.

[...]

Beregn hvor meget 0,05 M HCl henholdsvis NaOH, der skal tilsættes til hvert
puffersystem, for at pH ændres én enhed fra den oprindelige værdi. Sammenlign med
de eksperimentelle data.

[...] I beregninger kan følgende pKS-værdier anvendes:
pKS(CH3COOH) = 4,64

pKS(H2PO4−) = 6,80

[...]

Nogen der vil give mig nogle pointers? Jeg ved henderseon-hesselbach ligningen skal bruges, men aner ikke hvordan jeg kommer frem til stofmængde

Brugbart svar (0)

Svar #1
19. december 2014 af Heptan

I Henderson-Hesselbach ligningen indgår stofmængden direkte ved

$pH=pK_S+\log \left ( \frac{n_b}{n_s} \right )$

hvor $n_s = n_{(total)}-n_b$

For pH = 5,64 og n_(total) = 0,01 mol

er $n_b =\frac{1}{110} \ \textup{mol}$

______________________________

Indsættes pH = 5,64 + 1

fås løsningen $n_b =\frac{1}{101} \ \textup{mol}$

Dvs. der er tilsat

$n_{(NaOH)}=\frac{1}{101} \ \textup{mol} - \frac{1}{110} \ \textup{mol}$

_______________________________

Bemærk at pH = 5,64 - 1 = 4,64 = pKs

Derfor er der lige store mængder af den svage syre og den svage base når pH = 4,64. Dvs. der er tilsat

$n_{(HCl)}=\frac{1}{110} \ \textup{mol}-0,005 \ \textup{mol}$

Svar #2
19. december 2014 af feynman (Slettet)

Jeg kan ikke se hvordan du finder n_b?

Brugbart svar (0)

Svar #3
19. december 2014 af Heptan

Jeg isolerer. Fx for startopløsningen med pH = 5,64 fås

$\newline \newline \ \newline 5,64=4,64+\log \left ( \frac{n_b}{0,01-n_b} \right ) \newline \newline \Leftrightarrow 1 =\log \left ( \frac{n_b}{0,01-n_b} \right ) \newline \newline \Leftrightarrow 10= \frac{n_b}{0,01-n_b} \newline \newline \Leftrightarrow 0,1-10n_b =n_ b \newline \newline \Leftrightarrow 0,1=11n_b \newline \newline \Leftrightarrow n_b = \frac{1}{110}$

Svar #4
19. december 2014 af feynman (Slettet)

Det du har beregnet er hvor meget NaOH man skal tilsætte opløsningen for at pH ændres én enhed?

Brugbart svar (0)

Svar #5
19. december 2014 af Heptan

Ja, ligesom der står i opgaven. Jeg ved godt din overskrift siger noget andet, men valgte det der stod i opgaven istedet.

Giver metoden mening?

Brugbart svar (0)

Svar #6
19. december 2014 af mathon

pH = 5,64

$\frac{n_b}{n_s}=10^{5,64-4,76}=7,58578$

$\frac{n_b}{n_b+n_s}=\frac{n_b}{0,01\; mol}=\frac{7,58578}{1+7,58578}=0,883528$

$n_b=0,883528\cdot (0,01\; mol)=0,00883528 \; mol$

$n_s=(0,01\; mol)-(0,00883528\; mol)=0,00116472\; mol$

pH = 4,14
$\frac{0,00883528-x}{0,00116472+x}=10^{4,14-4,76}\; \; \; \; \; \; 0<x<0,00883528$

$x=0,006901\; mol$

tilsat antal ml 0,05 M HCl:

$n(HCl)=\frac{0,006901\; mol}{0,05\; \frac{mol}{L}}=0,138011\; L\approx 138\; mL$

Brugbart svar (0)

Svar #7
19. december 2014 af mathon

Nu kan du selv ændre beregningerne
til pK_s-værdien 4,64

Skriv et svar til: Stofmængde HCl til at ændre pH 1.5 enheder i puffersystem?

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.