Syre base reaktion

Antag at HCl og NaOH disassiotierer 100%. Antag desuden, at blanding for to væskers volumner er additive.

-

0,5 mL af 0,1 M NaOH svarer til n = c *V = 0,1 M * 0,5 * 10^-3 L = 5 * 10^-5 mol.

Du starter ud med følgende stofmængde protoner fra HCl: n(proton)_start = c * V_start = 0,1 M * 0,02 L = 0,002 mol.

-

For hver gang, du tilføjer 0,5 mL NaOH vil 5 * 10^-5 mol OH^- reagere med H⁺ fra saltsyren. Så den nye stofmængde bliver

n(proton)_x = n(proton)_x-1 - 5 * 10^-5 mol

Og volumen bliver

V_x = V_x-1 + 0,0005 L.

Så du kan beregne c(proton) efter hver tilføjelse som

c(proton)_x = n(proton)_x / V_x = [ n(proton)_x-1 - 5 * 10^-5 mol ] / [ V_x-1 + 0,0005 L ]

-

Grunden til, at du får 0 efter du har tilsat 20 mL saltsyre, er fordi koncentrationen af syren på det her tidspunkt svarer til vands ionprodukt, så du i dine udregninger får et falsk resultat.

Det burde dog ikke give 0, da pH på det tidspunkt burde beregnes som -log(0), hvilket er udefineret (selvom log(0) kan antages at være 10^-∞).

Du burde få en række resultater, hvor du starter med pH ~ 1, som langsomt bevæger sig mod pH ~ 3. Når du har lige store mængder af basen og syren, vil du ikke kunne regne pH, da det kun er vands ionprodukt, der har betydning her - derfor pH = 7.

Mange tak for svaret - det var meget brugbart og en stor hjælp!

Men sidder lige tilbage med et spørgsmål. Hvordan skal man udregne pH, når der er mere base end syre? Fordi at de resultater jeg får, der falder pH´en og det burde den jo ikke.

  I et 250 mL bægerglas er der 20 mL HCl
  indeholdende
                               n(H₃O⁺) = (0,020 L) · 0,1 mol/L) = 0,002 mol
 

  tilsætningsportionerne af 0,5 mL NaOH
  indeholder
                               n(OH^-) = (0,0005 L) · 0,1 mol/L) = 0,00005 mol

  hver tilsætning mindsker H₃O⁺-indholdet med 0,00005 mol og øger volumenet med 0,5 mL

  når       10^-8 < c_s < 10^-6 er
                                                 [H₃O⁺] = c_s + [OH^-]

  da vandets egendissociation i dette interval gør sig stærkt gældende med lige så mange H₃O⁺ som OH^-
  dvs
                                
                                                 [H₃O⁺] · [OH^-] = [H₃O⁺] · ([H₃O⁺] - c_s) = K_w

  hvoraf
                                                 [H₃O⁺]² - c_s·[H₃O⁺] - K_w = 0
  som giver
                                                 [H₃O⁺] = (c_s/2) + √((c_s/2)² + K_w)           da [H₃O⁺]>0