PH formler

stærke syrer
                                        pk_s < -1,7
                                        pH = -log(c_s)

middelstærke syrer
                                       -1,7 < pk_s < 4
                                                      (-k_s+√(k_s²+4•k_s•c_s))
                                       pH = -log (  ---------------------)
                                                      (             2             )

svage syrer
                                        pk_s > 4
                                        pH = (1/2) • (pk_s - log(c_s))

I en c_s molær opløsning af en stærk, monoprot syre vil
     [H₃O⁺] = c_s hvis c_s > 10^-6 M
     [H₃O⁺] = 10^-7M hvis c_s < 10^-8 M

i det mellemliggende område kan pH beregnes således:

                                        [H₃O⁺] = c_s + [OH^-]      da vandets autoprotolyse giver lige så mange H₃O⁺ som OH^-
dvs
                                        [H₃O⁺] • [OH^-] = [H₃O⁺] • ([H₃O⁺] - c_s) = K_w = 10^-14 M

hvoraf
                                        [H₃O⁺] = x kan beregnes af

                                        solve(x*(x-10^-7= 10^-14,x) | x>0
         For c_s = 10^-7 M
         fås således
                                        [H₃O⁺] = 1,62·10^-7 M     og     pH = -log(1,62EE-7) = 6,8

Tak Marthon:

Kan du hjælpe mig med:

Hvilken af følgende opløsninger har størst pufferkapacitet
0.1M ethansyre og 0.01M ethanoat (pks=4.76, pkb=9.24)
0.05M ethansyre og 0.05M ethanoat (pks=4.76, pkb=9.24)
0.1M svovlsyre og 0.1M hydrogensulfat (pks=-3, pkb=17)
 

Skal jeg indsætte i pufferligningen eller hvordan løser jeg denne opgave?

pH i en blanding af 0.1mol phosphorsyre og 0.1mol natriumdihydrogenphosphat (H3PO4/NaH2PO4)
H3PO4(aq) + H2O (l) ↔ H2PO4 (aq) + H3O+ (aq)
pH = pks+log?(nb/ns) = 2.12+log?(  0.1mol/0.1mol  ) = 2.12
 

Er  ovenstående rigtig?

pH i en blanding af 0.1mol phosphorsyre og 0.1mol natriumdihydrogenphosphat og 0.1 natriumhydroxid
Dvs. der tilsættes nu
H3PO4(aq) + OH- (aq) ↔ H2PO4 (aq) + H2O (l)

Men er ikke lige med i denne opgave idet jeg får at skulle dividere med 0 i log(nb/ns) i pufferligningen?

Gør jeg noget forket

Du må undskylde marathon jeg stiller så mange spg:

men ser jeg så bare ud fra forlmerne at:

a) 1.0*10-3M, pKs=5.0 (Cs>>Ks : ergo svag syre)

b) 1.0*10-3M, pKs=1.0 (Ks>>Cs: ergo stærk syre)

c)1.0*10-9M, pKs=3.0 (Cs<<<Ks: men her er koncentrationen så lille at pH=7) 

d)1.0*10-7M, pKs=8.0

e)1.0*10-3M, pKs=3.0

f)1.0*10-6M, pKs=4.0

Osv, kan jeg bare på denne måde indse hvilke formel der skal bruges? Er det rigtig forstået at man altid kan bruge formlen for pH=-log[(Ks/2+sq((Ks^2)/4+Ks*C)] selvfølgelig pånær hvis koncentration af syren er så lav at vands autoprotolyse spiller en rolle

    pufferkapaciteten
                                                                   10^-pk_s • 10^-pH
                                   β = 2,303 • (c_s+c_b) • ------------------
                                                                   (10^-pk_s + 10^-pH)²

      syrens styrke
                                  afgøres ikke af koncentrationen men af pk_s

      som skrevet i #1

0.1 M svovlsyre og 0.1 M hydrogensulfat (pk_s=-3)

er ikke en pufferopløsning, da svovlsyre er en stærk syre

spg1: Er ikke lige med på dit svar i citat 4? det er isisB bogen jeg sidder med - kan ikke lige genkende den formel?

spg2: Jeg vil regne disse nedenstående opgaver, men er lidt forvirret? kan du hjælpe mig med dem?

Opgave 1

pH i en blanding af 0.1mol phosphorsyre og 0.1mol natriumdihydrogenphosphat (H3PO4/NaH2PO4)
H3PO4(aq) + H2O (l) ↔ H2PO4 (aq) + H3O+ (aq)
pH = pks+log?(nb/ns) = 2.12+log?(  0.1mol/0.1mol  ) = 2.12
 

Er  ovenstående rigtig?

Opgave 2

pH i en blanding af 0.1mol phosphorsyre og 0.1mol natriumdihydrogenphosphat og 0.1 natriumhydroxid
Dvs. der tilsættes nu
H3PO4(aq) + OH- (aq) ↔ H2PO4 (aq) + H2O (l)

Men er ikke lige med i denne opgave idet jeg får at skulle dividere med 0 i log(nb/ns) i pufferligningen?

Gør jeg noget forket

spg3: I isisB står der man skal sammenligne Ks med Cs? Går udfra det er fordi man antager fx i formlen med svage syrer at man har meget lidt der er dissocieret i forhold til den formelle koncentration. Men hvad vil du gøre?

Hvilken af følgende opløsninger har størst pufferkapacitet
0.1 M ethansyre og 0.01 M ethanoat (pk_s = 4.76)

                                   pH = 4,76 + log(0,01/0,1) = 3,76

                                                                     10^-_4,76 • 10^-3,76
                                   β = 2,303 • 0,11 • ----------------------      = 0,032
                                                                    (10^-_4,76 + 10^-3,76)²

0.05 M ethansyre og 0.05 M ethanoat

                                   pH = 4,76 + log(0,05/0,05) = 4,76

                                                                   (10^-_4,76)²
                                   β = 2,303 • 0,11 • ---------------    = 0,058
                                                                   (2•10^-_4,76 )²

pH i en blanding af 0.1mol phosphorsyre og 0.1mol natriumdihydrogenphosphat og 0.1 natriumhydroxid
Dvs. der tilsættes nu
H3PO4(aq) + OH- (aq) ↔ H2PO4 (aq) + H2O (l)

Men er ikke lige med i denne opgave idet jeg får at skulle dividere med 0 i log(nb/ns) i pufferligningen?

Gør jeg noget forket

                  opløsningen er ikke en puffer, hvorfor du ikke kan beregne ud fra pufferligningen

Hvordan ser jeg om noget er et puffersystem?

Hvorfor er dette ikke et puffersytem - vi har en syre og dens korresponderende base ) pKs er 2.12 - den ligger i området for svage syrer?

de 0.1 mol phosphorsyre omdannes af 0.1 mol natriumhydroxid til yderligere 0,1 mol natriumdihydrogenfosfat,
hvorefter
                     opløsningen er en 0,2 M natriumdihydrogenfosfat

                                        pH = (1/2) • (pk_s - log(c_s))

                                        pH = (1/2) • (7,20 - log(0,2)) = 3,9
 

men det er et puffer system i denne opgave fordi vi har lige meget af basen og syren?

Opgave 1

pH i en blanding af 0.1mol phosphorsyre og 0.1mol natriumdihydrogenphosphat (H3PO4/NaH2PO4)
H3PO4(aq) + H2O (l) ↔ H2PO4 (aq) + H3O+ (aq)
pH = pks+log?(nb/ns) = 2.12+log?(  0.1mol/0.1mol  ) = 2.12

opgave 1 er OK

Jeg er ikke sikker på at du fik svaret på mit spg (kan jeg godt forstå da jeg kaster rundt med spg :) )

Hvordan vil du se ud fra dette hvilken formel du skal bruge - vil du evt skrive ned hvad du tænker i hvert tilfælde??

a) 1.0*10-3M, pKs=5.0 (Cs>>Ks : ergo svag syre)
 

b) 1.0*10-3M, pKs=1.0 (Ks>>Cs: ergo stærk syre)

c)1.0*10-9M, pKs=3.0 (Cs<<<Ks: men her er koncentrationen så lille at pH=7)

d)1.0*10-7M, pKs=8.0

e)1.0*10-3M, pKs=3.0

f)1.0*10-6M, pKs=4.0



I isisB står der nemlig nogle betingelser for Cs og Ks før man kan bruge de forenklet formler

en puffer er en opløsning indeholdende
en ikke for lille koncentration
af
                              en svag syre
                  og
                              dens korresponderende svage base

a) 1.0*10^-3 M, pK_s = 5.0 svag syre

b) 1.0*10^-3 M, pK_s = 1.0  middelstærk syre

c) 1.0*10^-9 M, pK_s = 3.0 middelstærk syre

d) 1.0*10^-7M, pK_s = 8.0 svag syre

e) 1.0*10^-3 M, pK_s = 3.0  middelstærk syre

f) 1.0*10^-6 M, pK_s = 4.0  middelstærk - grænsende til svag syre

Hvis du så skulle beregne pH for hver især hvad får du da?

For jeg er i tvivl om hvordan jeg så skal håndterer koncentrationerne? kan jeg se dine udregninger?

                             genlæs #1 og brug formlerne som angivet                k_s = 10^-pk_s

Ok, det gør jeg lige!

har lige et spg mere:

To glas indeholder opløsninger af syrer i vand, og begge opløsninger har en pH på 2.0. Den ene opløsning er saltsyre og den anden er flussyre. Beregn syrernes koncentrationer
 

Jeg vil bruge pH=-log[(Ks/2+sq((Ks^2)/4+Ks*C)] og isolere C i denne formel, men det er som om jeg kun får noget der ser fornuftigtigt uf for HCl og ikke flussyre?

Jeg får ved HCl: 0.01M mens flussure giver noget hen imod de 15M?

Hvorfor kan jeg ikke bruge denne formel til at beregne Cs for flussyre?