Kemi

Beregning af pH

22. februar 2008 af oddense (Slettet)

Jeg kunne godt bruge lidt hjælp til denne opgave. Jeg har lavet opgave a,b og c men mangler opgave d. Er der nogen der kan hjælpe mig med denne opgave?

I en 0,0500 M vandig opløsning af methansyre (myresyre) måles pH til 2,54.

a) Beregn protolysegraden for methansyre i opløsning.

b) Beregn ud fra målingen styrkekonstanten Ks for methansyre.

Til 1,00 L af opløsningen sættes 3,78 g natriummethanoat. Antag at opløsningens volumen ikke ændres ved tilsætningen.

c) Beregn pH for den nye opløsning.

Der tilsættes nu 40,0 mL 1,00 M saltsyre.

d) Hvad bliver pH for opløsningen nu?

Brugbart svar (0)

Svar #1
22. februar 2008 af -Zeta- (Slettet)

Se https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=455662

Brugbart svar (0)

Svar #2
22. februar 2008 af mathon

HCOOH + H2O <--> HCOO^(-) + H3O^(+), hvor der i LIGEVÆGT gælder
(1-a)Cs......................a*Cs...........a*Cs,

a)
hvor a - egentlig alfa - er protolysegraden

10^(-pH) = [H3O^(+)] = a*Cs

10^(-2,54) M = [H3O^(+)] = a*(0,0500 M)

0,002884 M = [H3O^(+)] = a*(0,0500 M), hvoraf

a*(0,0500 M) = 0,002884 M og

a = (0,002884 M)/(0,0500 M) = 0,058078 = ca. 5.8%,

.................................................................................................
som
med kendskab til formlen
a = 1/[1+10^(pKs-pH)] kunne have været beregnet direkte,
hvis pKs måtte have været benyttet.

a = 1/[1+10^(3,75-2,54)] = 0,058078 = ca. 5.8%
se evt.
https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=461901
.................................................................................................
b)
[H3O^(+)]*[HCOO^(-)]/[HCOOH] = Ks

a*Cs*a*Cs/[(1-a)Cs] = Ks

a^2*Cs/(1-a) = Ks

0,058078^2*0,0500/(1-0,058078) = Ks

Ks = 1,7905*10^(-4)...(svarende til pKs = -log(1,7905*10^(-4)) = 3,74702)

Brugbart svar (1)

Svar #3
22. februar 2008 af mathon

c)
M(HCOONa) = (1 + 12 + 2*16 + 23)u/molekyle = 68 u/molekyle = 68 g/mol

n(HCOONa)_tilsat = (3,78g)/(68 g/mol) = 0,055588 mol

HCOONa er let opløseligt
HCOONa --> HCOO^(-) + Na^(+), hvoraf kan læses

1 mol HCOONa ækvivalerer 1 mol HCOO^(-), hvorfor

0,055588 mol HCOONa ækvivalerer 0,055588 mol HCOO^(-)

[HCOOH ] = 0,0500 M
[HCOO^(-)] = (0,055588 mol)/(1 L) = 0,055588 mol/L = 0,055588 M

pH = pKs + log([HCOO^(-)]/[HCOOH]), som ved indsættelse giver

pH = -log(Ks) + log(0,055588/0,0500)

pH = -log(1,7905*10^(-4)) + log(0,055588/0,0500) = 3,79303 = ca. 3,8

Brugbart svar (1)

Svar #4
22. februar 2008 af mathon

d)
tilsat HCl:
n(HCl) = (40,0 mL)*(1,00 mmol/mL) = 40 mmol

HCl + H2O --> H3O^(+) + Cl^(-)
n(H3O^(+))_tilsat = n(HCl)_tilsat = 40 mmol

ligevægten
HCOOH + H2O <--> H3O^(+) + HCOO^(-) drives nu mod venstre
for at kompensere for de tilførte 40 mmol H3O^(+) (Le Chateliers Princip),

[HCOOH]_før = 0,0500 M

n(HCOOH)_før = (1 L)*(0,0500 mol/L) = 0,0500 mol
n(HCOOH)_efter = (0,0500+0,040) mol = 0,090 mol

n(HCOO^(-))_før = 0,055588 mol
n(HCOO^(-))_efter = (0,055588-0,040) mol = 0,015588 mol

pH_efter = pKs + log(nB_efter/nS_efter)

pH_efter = -log(1,7905*10^(-4)) + log(0,015588/0,090) = 2,98475 = ca. 3,0

...i smuk overensstemmelse med, at pH for en puffer med rimelig pufferkapacitet ikke ændres nævneværdigt selv ved tilsætning af et mindre volumen STÆRK syre (eller base).

Skriv et svar til: Beregning af 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.