Kemi

Syre-base problem

12. januar 2009 af Vensa (Slettet)

Hej alle
Jeg har følgende opgave for til fredag:
Der foreligger følgende vandige opløsninger ved 25 grader celcius:
A: 0,200M propansyre B: 0,100M NaH2PO4 C: 0,200M NaOH
Der fremstilles 1000mL pufferopløsning med pH=6,85 ud fra opløsningerne B og C. Den fremstillede pufferopløsning blandes med 1,00mL af opløsning A. Herved ændres pH for pufferopløsningen ikke mærkbart.
Beregn den aktuelle koncentration af uprotolyseret propansyre i blandingen.
Hvor mange mL af hver af opløsningerne B og C skal der anvendes til fremstilling af 1000mL af den nævnte pufferopløsning?
pH for B har jeg beregnet med amfolytformlen til 9,80, hvilket tydeligvis ikke passer, da pH af C er 13,30, og en puffer skal give mindre end det. Hvordan beregner man så pH for B?

:-)

Brugbart svar (0)

Svar #1
13. januar 2009 af mathon

ved tilsætning af NaOH H₂PO₄^- + OH^- → HPO₄^2- + H₂O
indstilles H₂PO₄^-/HPO₄^2-
-pufferen H₂PO₄^- + H₂O --->/ <--- HPO₄^2- + H₃O⁺

pH = pK_s + log(n_b/n_s)

n_b/n_s = 10^pH-pK_s = 10^6,85-7,21 = 0,436516

dvs.
n(HPO₄^2-)/n(H₂PO₄^-) = 0,436516

Brugbart svar (0)

Svar #2
13. januar 2009 af mathon

                                H₂PO₄^-    + OH^-    → HPO₄^2-   + H₂O
stofmængder:    1 mol 1 mol 1 mol
   V_B*(0,1 M)    V_C*(0,2 M)

hvorfor
1 mol HPO₄^2- ækvivalerer 1 mol OH^-, dvs. i mængdeforholdet 1:1
samt
V_C*(0,2 M)/(V_B*(0,1 M)) = 0,436516
og
V_C + V_B = 1000 mL
eller skrevet uden enheder

x*0,2/(y*0,1) = 0,436516
x + y = 1000
som

ved CAS-beregning
giver

solve(x*0.2/(y*0.1) = 0.436516 and x+y=1000,{x,y})
display: x = 179.156 y = 820.844

dvs.
V_C = V(NaOH) = 179.156 mL V_B = V(NaH₂PO₄) = 820.844 mL

Brugbart svar (0)

Svar #3
13. januar 2009 af mathon

propansyre med
dissociationsgrad, α

C₂H₅COOH + H₂O → C₂H₅COO^- + H₃O⁺
aktuelle koncentrationer: c_s-α*c_s α*c_s α*c_s

hvoraf
[C₂H₅COO^-]*[H₃O⁺]/[C₂H₅COOH] = K_s
som ved indsættelse giver

(α*c_s)*(α*c_s)/(c_s-α*c_s) = K_s som med α*c_s = [H₃O⁺] og K_s = 10^-pK_s
giver

[H₃O⁺]²/(c_s-[H₃O⁺]) = 10^-pK_^s som med [H₃O⁺] = 10^-pH
giver

10^-2pH/(c_s-10^-pH) = 10^-pK_^s hvor (c_s-10^-pH) isoleres

c(uprotolyseret propansyre) = (c_s-10^-pH) = 10^-2pH/10^-pK_^s= 10^-2*6,85/10^-4,87 = 1,48*10^-9 M

Svar #4
18. januar 2009 af Vensa (Slettet)

Tusind tak:-)

Skriv et svar til: Syre-base problem

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.