Kemi

Syre- base ligevægtskonstant

07. marts 2015 af chokolokolo (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej. Jeg har lavet opgave a og b men har brug for hjælp med c og d:

Eddikesyre, CH3COOH, er en monovalent, organisk syre. I vandig opløsning ved 25 oC har den syrestyrkekonstanten Ks = 5,62 · 10^–5 M.

a) Beregn pH i en 0,100 M vandig opløsning af eddikesyre.

b) Til 350 ml 0,0200 M opløsning af CH3COOH sættes 0,0200 mol fast natriumacetat, CH3COONa. Beregn pH i opløsningen, når det forudsættes, at blandingen forløber uden volumenforandring.

c) Der fremstilles en opløsning af 1,542 g ammoniumacetat, [CH3COO][NH4], i 1,00 l vand. Ammoniumionen, NH4+, er en svag syre med syrestyrkekonstanten Ks = 5,60 · 10^–10 M. Beregn ligevægtskonstanten K for den mest betydningsfulde ligevægt i opløsningen:

NH4⁺+ CH3COO^- <-->NH3 + CH3COOH

Molær masse (molvægt)/g·mol–1: [CH3COO][NH4] 77,08. Benyt endvidere data fra spørgsmål a.

d) Benyt K til beregning af koncentrationen af eddikesyre i opløsningen.

Brugbart svar (0)

Svar #1
07. marts 2015 af mathon

Ved 25°C
er
${K_{s}}^{CH_3COOH}=1,7\cdot 10^{-5}\; M$

Svar #2
08. marts 2015 af chokolokolo (Slettet)

Men der står i a), at Ks for eddikesyren er 5,62*10^-5 M

Jeg kan beregne koncentrationen af ammonium og NH4, da deres forhold er 1:1 i stoffet ammoniumacetat. Jeg ved, at der afvejes 1,542 g i 1,00 L vand. n=m/M. n=1,542 g/77,08 g/mol=0.02000 mol.

C=n/V, C=0,02 mol/1 L= 0,0200 M.

Da forhold er 1:1 må konc af ammonium og acetat være 0,02 M. Ligevægtskonstanten ser sådan ud:

$K=\frac{[NH_{3}]*[CH_{3}COOH]}{[NH_{4}^{+}]*[CH_{3}COO^{-}]}$

Jeg ved at i nævneren skal være stå 0,02*0,02. Men jeg er ikke helt klar over, hvad der skal stå i nævneren. Er jeg på rette spor?

Svar #3
08. marts 2015 af chokolokolo (Slettet)

ups. Jeg mente, at jeg ikke ved, hvad der skal stå i tælleren.

Brugbart svar (0)

Svar #4
08. marts 2015 af mathon

$pK_s=-\log\left (5,62\cdot 10^{-5} \right )=4,25$ hvilket indikerer svag syre:

$pH=\frac{1}{2}\left ( pK_s-\log\left ( c_s \right ) \right )$

$pH=\frac{1}{2}\left ( 4{,}25-\log\left ( 0,100 \right ) \right )=2{,}63$

     Der foreligger en CH₃COOH/CH₃COO^- puffer:

                                  $pH=pK_s-\log\left ( \frac{n_b}{n_s} \right )$

$pH=4{,}25+\log\left ( \frac{0{,}02}{0{,}07} \right )=3{,}71$

Brugbart svar (0)

Svar #5
08. marts 2015 af mathon

c)
NH₄⁺ _(aq) + CH₃COO^- _(aq) <--> NH₃ _(aq) + CH₃COOH _(aq)
molariteter: 0,02-x 0,02-x x x

ligevægtsbrøk:
$\frac{[NH_{3}]\cdot [CH_{3}COOH]}{[NH_{4}^{+}]\cdot [CH_{3}COO^{-}]}=$

Brugbart svar (0)

Svar #6
08. marts 2015 af mathon

Hvor du har
$\frac{\left [ NH_3 \right ]\cdot \left [ H_3O^+ \right ]}{\left [ N{H_{4}}^{+} \right ]}=5,60\cdot 10^{-10}\; M$

$\frac{\left [ CH_3COOH \right ]\cdot \left [OH^- \right ]}{\left [ CH_3COO^- \right ]}=1,78\cdot 10^{-10}\; M$ som ved multiplikation
giver
$\frac{\left [ NH_3 \right ]\cdot \left [CH_3COOH \right ]}{\left [ N{H_{4}}^{+} \right ]\cdot \left [ CH_3COO^- \right ]}=10^{14}\cdot 5,60\cdot 10^{-10}\cdot 1,78\cdot 10^{-10}=9,97\cdot 10^{-6}$

$\frac{x^2}{\left (0,02-x \right )^2}=9,94\cdot 10^{-6}\; \; \; \; \; 0<x<0,02$

$x=6,29455\cdot 10^{-5}$

$\left [ CH_3COOH \right ]=x=6,29\cdot 10^{-5}\; M$

Svar #7
09. marts 2015 af chokolokolo (Slettet)

hvor kommer 1,78*10^-10 M fra? Opgave a siger, at ks for CH3COOH er 5,62*10^-5?

Brugbart svar (0)

Svar #8
09. marts 2015 af mathon

Når
ved 25°C

      $K_s(CH_3COOH)=5{,}62\cdot 10^{-5}\; M$
er
      $K_b(CH_3COO^-)=\frac{10^{-14}\; M^2}{5{,}60\cdot 10^{-5}\; M}=1{,}78\cdot 10^{-10}\; M$

Skriv et svar til: Syre- base ligevægtskonstant

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.