Kemi

PH

06. maj 2015 af Joe11111 (Slettet) - Niveau: C-niveau

Hjælp med bestemmelse af pH i 0,02M calciumhydroxid og 0,02M ammonium

Brugbart svar (0)

Svar #1
06. maj 2015 af mathon

Ved 25°C:

pH i 0,02 M Ca(OH)₂ _(aq)

$pH=7+\frac{1}{2}\left ( pK_s+\log\left (c_b \right ) \right )$

$pH=7+\frac{1}{2}\left ( 15{,}74+\log\left (0{,}04 \right ) \right )$

pH i 0,02 M NH₄⁺ _(aq)
$pH=\frac{1}{2}\left ( pK_s-\log\left ( c_s) \right )$

$pH=\frac{1}{2}\left (9{,}25-\log\left ( 0{,}02) \right )$

Svar #2
07. maj 2015 af Joe11111 (Slettet)

Ok men min lærer siger at man skal bruge følgende formel

k(syrekonstanten) = x*x/mol-x

for så at finde syrekonstanten og derefter ph ?hvad er så rigtigt?

Svar #3
07. maj 2015 af Joe11111 (Slettet)

hvordan gør man med den formel?

Brugbart svar (0)

Svar #4
07. maj 2015 af mathon

Ved 25°C:

pH i 0,02 M Ca(OH)₂ _(aq)stærk base

$\left [OH^- \right ]=2\cdot c(Ca(OH)_2)=2\cdot (0{,}02\; M)=0{,}04\; M$

$pH=14+\log\left ( \left [ OH^- \right ] \right )=14+\log\left ( 0{,}04 \right )$

pH i 0,02 M NH₄⁺ _(aq) svag syre
$pH=\frac{1}{2}\left ( pK_s-\log\left ( c_s) \right )$

$pH=\frac{1}{2}\left (9{,}25-\log\left ( 0{,}02) \right )$

Brugbart svar (0)

Svar #5
07. maj 2015 af mathon

for en svag syre har man:
$S\; \; +\; \; H_2O\; \;\rightleftharpoons \; \; B\; \; +\; \; H_3O^+$
ligevægtsmolariteter: c_s - α•c_s α•c_sα•c_s

ligevægtsbrøken:
$\frac{\left [ B \right ]\cdot \left [ H_3O^+ \right ]}{\left [S \right ]}=K_s$

$\frac{ \left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left [ H_3O^+ \right ]}=K_s$ som for svag syre appproximeres til

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

hvoraf:
$\left [ H_3O^+ \right ]^2=K_s\cdot c_s$

$\log\left (\left[ H_3O^+ \right ] \right )=\frac{1}{2}\cdot \left (\log(K_s)+\log (c_s) \right )$

$-\log\left (\left[ H_3O^+ \right ] \right )=\frac{1}{2}\cdot \left (-\log(K_s)-\log (c_s) \right )$

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

Brugbart svar (0)

Svar #6
08. maj 2015 af Soeffi

Med udgangspunkt i #5: Lad os som nævnt i #2 bruge x, hvor x = [H⁺] eller [H₃O⁺] og lad c være startkoncentrationen eller den formelle koncentration af monovalent syre. Man får følgende ligevægt og ligevægtsudtryk:

$S\; \; +\; \; H_2O\; \;\rightleftharpoons \; \; B\; \; +\; \; H_3O^+$
c - x x x

$\frac{x^{2}}{c-x}=K_s$

Dette giver en andengradsligning med løsningen:

$x=\frac{K_{s}}{2} (-1+\sqrt{1+4\frac{c}{K_{s}}})$

som er den generelle formel for pH af monovalente syrer.

For stærke monovalente syrer som HCl og HNO₃ (pK_s<0) gælder formlen i princippet, men idet man kan antage, at syren er fuldstændig dissocieret og man får blot x = c eller [H⁺]=c. Samme fremgangsmåde kan i øvrigt bruges for stærke divalente syrer som H₂SO₄, idet man får [H⁺]=2c.

For svage monovalente syrer (pK_s > 4) kan man antage en ringe dissociering, og man kan forenkle den generelle formel for ligevægten:

$\frac{x^2}{c-x}=K_s\Rightarrow \frac{x^2}{c}\approx K_s\Rightarrow x=\sqrt{ K_sc}\Rightarrow$

$pH=\frac{1}{2}\cdot \left (pK_s-\log (c) \right )$
For middelstærke monovalente syrer (0 < pK_s <4) må man bruge den generelle formel.

For stærke baser gælder princippet om fuldstændig dissociering, hvilket for stærke divalente baser som f.eks. Ca(OH)2 giver [OH^-]=2c. Heraf kan [H⁺] findes ud fra vands autoprotolyse.

Bemærk: I det ovenstående er det forudsat at c ≥ 0,00001M, for kommer man ned på mindre startkoncentrationer af syre eller base, vil vands autoprotolyse påvirke resultatet. Antag f.eks. at man tog formlen pH = -log (c) og satte c=0, hvilket ville svare til, at man havde rent vand. Her skal pH være 7, men formlen ville give "uendelig", hvilket viser dens begrænsning.

Brugbart svar (0)

Svar #7
08. maj 2015 af Soeffi

#6 ... idet man kan antage, at syren er fuldstændig dissocieret og man får blot ...
rettes til:
... idet man kan antage, at syren er fuldstændig dissocieret får man blot...

Brugbart svar (0)

Svar #8
08. maj 2015 af mathon

For stærke monovalente syrer som HCl og HNO₃ (pK_s<0) gælder formlen

$\frac{x^{2}}{c-x}=K_s\; \; \; \; \; \; \; 0<x<c$
ikke, da
x=c

$x=c=\left [ H_3O^+ \right ]$
og dermed
$pH=-\log(H_3O^+ )=-\log(c)$

Brugbart svar (0)

Svar #9
08. maj 2015 af Soeffi

#8 For stærke monovalente syrer som HCl og HNO₃ (pK_s<0) gælder formlen
           $\frac{x^{2}}{c-x}=K_s\; \; \; \; \; \; \; 0<x<c$
ikke, da


                $x=c=\left [ H_3O^+ \right ]$
og dermed
                $pH=-\log(H_3O^+ )=-\log(c)$

Den kan faktisk bruges, se venligst https://da.wikipedia.org/wiki/PH.

Brugbart svar (0)

Svar #10
08. maj 2015 af mathon

Det er fordi artiklen opererer med
En syre med pK_s på under 0 kaldes en stærk syre.

som korrekt er
En syre med pK_s under -1,74 kaldes en stærk syre

Skriv et svar til: PH

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.