Beregning af koncentration

pKs(H2PO4^(-)) = 2,12
pKs(HPO4^(2-)) = 7.21

pH = 6,85 = 2,12 + log[n(HPO4^(2-)/n(H2PO4^(-)], hvoraf
6,85-2,12 = log[n(HPO4^(2-)/n(H2PO4^(-)]
4,73 = log[n(HPO4^(2-)/n(H2PO4^(-)]
n(HPO4^(2-)/n(H2PO4^(-) = 10^4,73 = 53703 - og SÅ er der i hvert fald ikke tale om fortyndet opløsning længere ej heller om en puffer
så
mon ikke opgaveteksten SKULLE have været
"Opløsning B: 0,100 M natriumhydrogenphosphat Na2HPO4" ?
hvor beregninger
så bliver:

pH = 6,85 = 7.21 + log[n(PO4^(3-)/n(HPO4^(2-)], hvoraf

log[n(PO4^(3-)/n(HPO4^(2-)] = 6,85-7.21 = -0,36

n(PO4^(3-)/n(HPO4^(2-) = e^(-0,36) = 0,697676 = 30/43

1)
n(propansyre) = (1 mL)*(0,200 mmol/mL) = 0,2 mmol = 0,0002 mol

c(propansyre) = (0,0002 mol)/(1,001 L) = 1,998*10^(-4) mol/L =
1,998*10^(-4) mol/L = ca. 2*10^(-4) M


af processen:
Na2HPO4 + NaOH --> 3Na^(+) + PO4^(3-) + H2O, ses at
1 mol dannet PO4^(3-)
ækvivalerer 1 mol forbrugt NaOH og 1 mol forbrugt Na2HPO4

er der anvendt {V1} mL NaOH, som indeholder: V1*(0,200 mmol/mL)

som ækvivaleres af V1*(0,200 mmol/mL) dannet PO4^(3-) og
V1*(0,200 mmol/mL) forbrugt Na2HPO4

af en oprindelig Na2HPO4-mængde på V2*(0,100 mmol/mL) resterer
V2*(0,100 mmol/mL)-V1*(0,200 mmol/mL),
hvoraf

n(PO4^(3-)/n(HPO4^(2-) =
(V1*(0,200 mmol/mL))/(V2*(0,100 mmol/mL)-V1*(0,200 mmol/mL)) = 30/43

30(V2*(0,100 mmol/mL)-V1*(0,200 mmol/mL)) = 43(V1*(0,200 mmol/mL))

(3V2 - 6V1) mmol/mL = (8,6V1) mmol/mL

3V2 - 6V1 = 8,6V1

3V2 = 14,6V1

V2 = 4,86667V1
og
V2 + V1 = 1000, hvoraf ved indsættelse af V2 = 4,86667V1
fås

4,86667*V1 + V1 = 1000

5,86667*V1 = 1000 og

V1 = (1000/5,86667) = 170,455 mL

V2 = (1000-170,455)mL = 829,545 mL

konklusion:
der anvendes 829,545 mL 0,100 M Na2HPO4
og
der anvendes 170,455 mL 0,200 M NaOH

rettelse:
da e^(-0,36) = 30/43 skal være 10^(-0,36) = 0,436516

ændres til følgende
n_b = n_s*0,436516

c_b*V_b*c_b = 0,436516*c_s*V_s
i de følgende ligningsberegninger skrives - for overskuelighedens skyld - talværdier uden enheder, men V regnes i mL og c i mmol/mL = mol/L

0,2*V_b = 0,436516*0,1*V_s, hvoraf

0,2*V_b - 0,0436516*V_s = 0
V_b + V_s = 1000........ som er to ligninger med to ubekendte i V_b og V_s

V_s = 820,4 mL og V_b = 179,2 mL

nu skrives atter med enheder!
hvoraf
n(PO4^(3-))_før = (179,2 mL)*(0,200 mmol/mL) = 35,84 mmol
n(HPO4^(2-))_før = (820,4 mL)*(0,100 mmol/mL) = 82,04 mmol

efter tilsætning af
1,00 mL 0,200 M propansyre, som HØJST frigiver
(1,00 mL)*(0,200 mmol/mL) = 0,200 mmol H3O^(+)-ioner

tvinges
HPO4^(2-) + H2O <--> PO4^(3-) + H3O^(+) mod venstre
så
n(PO4^(3-))_efter = (35,84-0,200)mmol = 35,64 mmol
n(HPO4^(2-))_efter = (82,04+0,200)mmol = 82,24 mmol
således at

pH_efter = 7.21 + log[(35,64 mmol)/(82,24 mmol)] = 6,846

c_b*V_b*c_b = 0,436516*c_s*V_s --> c_b*V_b = 0,436516*c_s*V_s

hmm.. er ikke helt med her.. kan du simplificere det lidt ? eller give en kort forklaring..

Desuden undrer jeg mig over at jeg får 2 forskellige facit når jeg forsøger at udregne pH for opløsning 3.. Alt efter om jeg beregner den som stærk base:

pH = 14 - (-log(x ^. c_Base)           Hvor jeg får 13,3

Eller som svag syre:

pH = 0,5 ^. (pKs - log(c_syre))      Hvor jeg får 12,3

Ingen der kan hjælpe ??