Kemi

ph beregning

18. juni kl. 15:09 af messk (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej folkens håber nogle kan hjælpe mig med følgende spørgsmål 

Vis hvordan du kan beregne pH i udvalgte opløsninger, f.eks. 0.1 M HCl (aq) og 0.1 M CH3COOH (aq)

Hvordan gør man egenlig det nogen der kan hjælpe. Er lidt lost her


Brugbart svar (0)

Svar #1
19. juni kl. 13:18 af trekdoor

Generelt:

pH=-\log_{10}[{H}^{+}]

og i tilfælde af stærke syrer (som HCl er) kan du bare antage at c(H^{+})=c(HCl).

Eddikesyre er en svæg syre og så skal man bruge dissozationskonstanten Ka til det:

K_{a}=\frac{c(CH_{3}COO^{-}) c(H^{+})}{c(CH_{3}COOH)}

Her er

c(CH_{3}COO^{-})= c(H^{+})

så kan du løse ligningen til at finde c(H+) og dermed pH (se første ligning).

Den eneste du skal så finde er Ka eller pKa af eddikesyre, se f. eks. wikipedia,

https://da.wikipedia.org/wiki/Eddikesyre

T.


Brugbart svar (0)

Svar #2
02. juli kl. 12:07 af mathon

pH-beregning for monoprote syrer, \small HA:

                           \small pH=-\log\left ( \alpha \cdot c_s \right )\; \; \; \; \; \; \; 0<\alpha \leq 1
hvor \small \alpha er dissociationsgraden.

For stærke syrer er \small \alpha =1

                                               \small HA\, _{\textit{(aq)}}\; +\; H_2O\, _{\textit{(l)}}\; \rightarrow \; A^-\, _{\textit{(aq)}}\; +\; H_3O^+\, _{\textit{(aq)}}
molære koncentrationer:          0                                     cs                   cs

                                                      \small pH=-\log\left ( c_s \right )

For middelstærke og svage syrer er \small \alpha <1\! :

                                               \small HA\, _{\textit{(aq)}}\; +\; H_2O\, _{\textit{(l)}}\;\rightleftharpoons \; A^-\, _{\textit{(aq)}}\; +\; H_3O^+\, _{\textit{(aq)}}
molære koncentrationer:       cs - αcs                            α·cs                α·cs

                                                      \small \frac{\alpha ^2}{1-\alpha }=\frac{K_s}{c_s}
hvis løsning
     for middelstærke syrer er:
                                                      \small pH=-\log\left ( \frac{-K_s+\sqrt{{K_s}^2+4\cdot K_s\cdot c_s}}{2} \right )

og for svage syrer, hvor \small 1-\alpha \approx 1
specifikt gælder:
                                                      \small pH=\frac{1}{2}\cdot \left ( pK_s-\log(c_s) \right )

                                              


Brugbart svar (0)

Svar #3
05. juli kl. 08:07 af mathon

…hvoraf da
                       HCl er en stærk syre (pKs < -1,7):

                               \small pH=-\log(c_s)=-\log(10^{-1})=-(-1)\cdot \log(10)=1\cdot 1=1
                     

                       CH3COOH er en svag syre (pKs > 4):

                               \small pH=\tfrac{1}{2}\cdot \left ( 4{,}76-\log(10^{-1}) \right )=\tfrac{1}{2}\cdot \left ( 4{,}76+1 \right )=2{,}9
                     


Brugbart svar (0)

Svar #4
05. juli kl. 08:19 af mathon

…til fremtidig brug:

          stærk fortyndet syre (pKs < -1,7):

                                                    \small pH=-\log(c_s)

         middelstærk syre (-1,7 < pKs <  4):

                                                    \small \small \small pH=-\log\left ( \frac{-K_s+\sqrt{{K_s}^2+4\cdot K_s\cdot c_s}}{2} \right) \; \; \; \; \; \; \; \; K_s=10^{-pK_s}

         svag syre (pKs >  4):

                                                    \small \small pH=\tfrac{1}{2}\cdot (pK_s-\log(c_s))


Brugbart svar (0)

Svar #5
05. juli kl. 10:05 af mathon

        \small \small \frac{\alpha ^2}{1-\alpha} =\frac{K_s}{c_s} viser, at  \small \alpha er en funktion af \small \frac{K_s}{c_s}.


                     \small \alpha^2+\tfrac{K_s}{c_s}\cdot \alpha -\tfrac{K_s}{c_s}=0

                     \small \small \small \small \small \alpha =\frac{-\frac{K_s}{c_s}+\sqrt{\left (\frac{K_s}{c_s} \right )^2+4\frac{K_s}{c_s}}}{2}


Brugbart svar (0)

Svar #6
06. juli kl. 09:48 af mathon

…det ses således, at \small \alpha altid kan beregnes som i #5
og deraf

                    \small pH=-\log(\alpha \cdot c_s)
om end det ikke er den mest undervisnings-anvendte metode, da \small \alpha-beregningen ofte findes for pædagogisk "tung".


Brugbart svar (0)

Svar #7
07. juli kl. 09:03 af mathon

beregning som i #6:
                       CH3COOH er en svag syre (pKs > 4):

                        \small u=\frac{K_s}{c_s}=\frac{10^{-pK_s}\; M}{10^{-1}\; M}=\frac{10^{-4{,}76}}{10^{-1}}=10^{1-4{,}76}=10^{-3{,}76}
                        
                        \small \alpha ^2+u\cdot \alpha -u=0\; \; \; \; \; \; \; \; \alpha >0

                        \small \alpha =0{,}013096

                        \small \left [ H_3O^+ \right ]=\alpha\cdot c_s =0{,}013096\cdot \left ( 0{,}1\; M \right )=0{,}0013096\; M

                       \small pH=-\log\left (0{,}0013096 \right )=2{,}9
                               


Skriv et svar til: ph beregning

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.