Kemi

pH i stærk syre

10. marts 2013 af mopagh (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hvad er pH i en 2,0 M opløsning af den stærke syre H2SO4?

Brugbart svar (1)

Svar #1
10. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

Koncentrationen
af svovlsyren,
som er en
stærk syre
   c(H₂SO₄) = 2,0 M.
Reaktionen
mellem svovlsyre
og vand
      H₂SO₄    +    H₂O    ----->    HSO₄^-    +    H₃O⁺
        før                2,0 M                                        ≈ 0 M
        efter                 0 M                                   2,0 M.

Ved ligevægt
                                 [H₃O⁺] = c_s.
pH
                               pH = -log([H₃O⁺]) = -log(c_s)
                                 pH = -log(2,0)

Svar #2
10. marts 2013 af mopagh (Slettet)

jamen er problemet ikke at ligevægten ikke indstiller sig dér. HSO4- reagerer jo videre med vand:

HSO4- +(aq) + H2O(l) ↔ SO42-(aq) + H3O+(aq)

Brugbart svar (1)

Svar #3
10. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

#1

Reaktionen
                    H₂SO₄    +    H₂O    ----->    HSO₄^-    +    H₃O⁺
forløber helt til enden
og producerer
2,0 M H₃O⁺ og 2,0 M HSO₄^-.

Følgende reaktion
forløber
   HSO₄^-    +    H₂O    <----->    SO₄^2-    +    H₃O⁺
           Start              2,0 M                                    2,0 M           ≈ 0 M
           Slut             2,0 M - x       2,0 M + x       +x.

Nu finder vi
syrestyrkekonstanten

                              K_s(HSO₄^-)= ([SO₄^2-]•[H₃O⁺]) / [HSO₄^- ]
Ved 25^oC
                              K_s(HSO₄^-)= 1,02•10^-2 M
derfor
                              1,02•10^-2 = ((2,0 + x)•x) / (2,0 - x)          hvor x = [H₃O⁺]
                              (1,02•10^-2 )•(2,0 -x) = (2,0 + x)•x
dette er en andengradsligning
                               x = 0,01009752265

pH findes
                               pH = -log(x) = -log[H₃O⁺]

Brugbart svar (1)

Svar #4
10. marts 2013 af mathon

ved 25ºC

middelstærk syre

                 HSO₄^- _(aq)    +    H₂O _(l)    <--->    SO₄^2- _(aq) +    H₃O⁺ _(aq)
koncentrationer               c-α•c                                  α·c                   α·c

                                                     [SO₄^2- _(aq)] • [H₃O⁺ _(aq)]
                                                     ------------------------------- = K_s2 = 1,92 M
                                                              [HSO₄^-]

                                                  [H₃O⁺ _(aq)]²
                                                     ------------------------- = 1,92 M
                                                     (2,0 M) - [H₃O⁺ _(aq)]

[H₃O⁺ _(aq)] = 1,22 M

Brugbart svar (1)

Svar #5
10. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

   du har brugt pK_s-værdien for HSO₄^- i stedet for K_s for HSO₄^-.
                             man skal bruge K_s-værdien, og der skal tages højde for
                             at der er dannet noget H₃O⁺.

Brugbart svar (2)

Svar #6
10. marts 2013 af mathon

rettelse til #4

ved 25ºC

middelstærk syre

                 HSO₄^- _(aq)    +    H₂O _(l)    <--->    SO₄^2- _(aq) +    H₃O⁺ _(aq)
koncentrationer               c-α•c                                  α·c                   α·c

                                                     [SO₄^2- _(aq)] • [H₃O⁺ _(aq)]
                                                     ------------------------------- = K_s2 = 10^-1,92M
                                                              [HSO₄^-]

                                                  [H₃O⁺ _(aq)]²
                                                     ------------------------- = 0,012023 M
                                                     (2,0 M) - [H₃O⁺ _(aq)]

[H₃O⁺ _(aq)] = 0,012023 M = α · (2,0 M)

α = (0,012023 M) / (2,0 M) = 0,0060 = 0,6%

i en 2 M H₂SO₄ med pH ca. -0,3

er HSO₄^- under 1% dissocieret

Skriv et svar til: pH i stærk syre

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.