pH i blanding med HCl og HNO3

beregn n(H₃O⁺) hidrørende fra HCl

beregn n(H₃O⁺) hidrørende fra HNO₃

beregn n(H₃O⁺)_total =

i fællesvolumenet 0,050 L

og hvordan beregner jeg n(H₃O⁺) fra HCl?

jeg har fundet ud af det nu, mange tak for hjælpen mathon :)

skal lige være sikker på, jeg har regnet det rigtigt :) kan det passe at, udregningerne kommer til at se således ud?:

c(blanding)=n(blanding)/V(fælles)

c(blanding)=n(HNO₃)+n(HCl)/V(HNO₃)+V(HCl)

c(blanding)=0,1+0,2/0,025+0,025=6 mol/L

Er det så bare svaret, eller skal man regne videre?

begge syrer er stærke dvs. 100% deprotoniseret
n(H₃O⁺) hidrørende fra HCl = V*c = (0,025 L)*(0,1 mol/L) = 0,0025 mol

n(H₃O⁺) hidrørende fra HNO₃ = V*c = (0,025 L)*(0,2 mol/L) = 0,0050 mol

n(H₃O⁺)_total = (0,0025 + 0,0050) mol = 0,0075 mol
 

pH i stærk syre(blanding)
pH = -log([H₃O⁺]/M) = -log(0,0075) = 2,12

Line i studiiiieeeeeeeee poooortaaaaalen  

Vil de to stoffer overhovedet blandes, når der er tale om 2 syrer? De kan vel slet ikke reagere?

          der vil ikke ske nogen reaktion, da HNO₃ og HCl er syrer, men de kan godt blandes.

Okay, tak. Så det giver slet ikke mening at skrive den op som en reaktion?

Hvorfor kan jeg måle stofmængden af H₃O⁺ i HCl og HNO₃, og hvorfor er koncentrationen af H₃O⁺ lig den samlede stofmængde af HCl og HNO₃?

se

         http://da.wikipedia.org/wiki/Hydronium

......

         Så det giver slet ikke mening at skrive den op som en reaktion?

         -nej

          Hvorfor kan jeg måle stofmængden af H₃O⁺ i HCl og HNO₃?

          -man måler ikke stofmængden af H₃O⁺

          hvorfor er koncentrationen af H₃O⁺ lig den samlede stofmængde af HCl og HNO₃?

          -en koncentration kan ikke være lig en stofmængde

Men jf. #5:

"n(H3O+) hidrørende fra HCl = V*c = (0,025 L)*(0,1 mol/L) = 0,0025 mol

(...)

n(H3O+)total = (0,0025 + 0,0050) mol = 0,0075 mol

pH = -log([H3O+]/M) = -log(0,0075) = 2,12"

Jeg troede, at n(H₃O⁺) betyder stofmængden af H₃O⁺, og [H₃O⁺] betyder koncentrationen af H₃O⁺. Hvordan skal man forstå "n(H₃O⁺) hidrørende HCl"?

         Hvordan skal man forstå "n(H₃O⁺) hidrørende HCl?    

         -noget i stil med: stofmængden af oxoniumioner der kommer fra saltsyren

Hej, jer der kommer for at søge hjælp i et lignende spørgsmål mange år efter denne posts oprindelse.

Ud fra hvad jeg kan se, er der lavet er par fejl, hvor en stor del af beregninger, idéer og tanker dog er korrekte :)

Ganske sandt er volumenet efter blandingen V_samlet = 50 mL = 0,050 L
Dette er dog en absurd vigtig information idet pH beregnes, som der tilsyneladende er set bort fra i den endelige beregning.

Husk på, at en koncentration (i dette tilfælde) er angivet i molær (enheden M = mol/L), hvoraf formlen for pH i en opløsning med stærk syre kræver, at en koncentration benyttes, og ikke blot en stofmængde.

Formel for pH - stærk syre:
pH = -log([S])
- Klammerne om S'et betyder aktuel stofmængdekoncentration

pH er netop et udtryk for graden af dissociation af hydroner/protoner (H⁺) i vandig opløsning under dannelse af oxonium (H3O⁺) pr. Brønsted-Lowry definitionen. For en stærk syre gælder det, at hydronerne er komplet dissocieret, og syren helt deprotoneret (S + H₂O → B + H₃O⁺). Svage syrer, middelstærke syrer mfl. eksisterer dog i ligevægt med deres korresponderende base (S + H₂O ⇔ B + H₃O⁺).

Når man måler pH i praksis, er teorien noget anderledes, hvilket jeg ikke kommer nærmere ind på. Husk dog på, at oxonium i sig selv er en syre, som kan afgive hydroner til andre stoffer (inkl. vand) i en vandig opløsning. 
Hvis emnet dog virker interessant kan man undersøge "pH-elektroder" og deres funktion, samt syre-base kemi. Nævneværdigt er, at pH-måling og syre-base kemi er et stort og meget vigtigt område indenfor biokemien og medicinalkemien.

Idet saltsyre og salpetersyre som begge er stærke syrer blandes, fordeles oxoniumionerne sig homogent i blandingen, hvis volumen nu er 50 mL. Summen af stofmængden af oxoniumioner fordelt på dette volumen i enheden L giver den samlede koncentration af oxonium i vandet:

n_samlet (H₃O⁺) = n₁ + n₂ = n_HNO3 + n_HCl = c_HNO3 * V_HNO3 + c_HCl * V_HCl = 0,2 mol/L * 0,025 L + 0,1 mol/L * 0,025 L
V_samlet = V₁ +V₂ = V_HNO3 + V_HCl = 25 mL + 25 mL = 0,025 mL + 0,025 mL = 50 mL = 0,050 L

c_blanding (H₃O⁺) = n_samlet / V_samlet = (0,2 mol/L * 0,025 L + 0,1 mol/L * 0,025 L) / 0,050 L 
(Udtrykket kan faktoriseres, hvilket udelades for forståelsens skyld)

pH_blanding = -log([c_blanding]) = -log(0,2 mol/L * 0,025 L + 0,1 mol/L * 0,025 L) / 0,050 L) = 0,82391 = 0,8
(Afrundet grundet teoretisk begrænsning i antal betydende cifre)

pH er altså IKKE 2,12 men noget lavere. Regner man tilbage fra tidligere angivet resultat 2,12 fås også en langt lavere koncentration på cirka 0,0075 M, hvilket er alt for lavt - som dog giver mening; tilstedeværelsen af færre H⁺-ioner medfører en højere pH (man går mod neutral 7).

Kilde: Jeg er laborant.