syre/base - haster !!

Antag fuldstændig dissociation (opløsning) af Ca(OH)₂ - mener det er letopløseligt.

c = n / V, antaget fuldstændig dissociation medfører at c = aktuel koncentration

[OH^- ] ≈ 2 * c = 0.024 M

[Ca²⁺] ≈ c = 0.014 M

pH = 14 - pOH = 14 + log[OH^- ] =
pH = 12.38

opgave 4:
K_s = 10^-pKs = 10^-9.25

K_s = [H⁺][NH₃] / [NH₄⁺] = 10^-9.25

[H⁺] = [NH₃] = x

K_S = x² /  c - x = 10^-9.25
en ligning med én ubekendt. [H⁺] = x ≈ 7.5

pH = 0.875

skal jeg finde koncentrationen af [OH- ]  ? .. jeg forstår ikke hvorfor du har skrevet
" [OH- ] ≈ 2 * c = 0.024 M og [Ca2+] ≈ c = 0.014 M "  ??
 

Er det ikke det du bliver bedt om i opgave 2 a)? Grunden til den bølgede lighedstegn er, at du antager stoffet opløses fuldstændigt, så den aktuelle koncentration, [X], er lig med den formelle koncentration, c.
Der er 1 Ca²⁺ per molekyle og 2 OH^- per molekyle, altså må [OH^- ] være dobbelt så stor som din formelle koncentration (c = 0.012 M ), mens [Ca²⁺] er lige så stor som din formelle koncentration.

Jo, det er i opgave 2a. Men det forstår jeg godt nu : ) ..
Men jeg forstår ikke i 2b
pH = 14 - pOH = 14 + log[OH- ] =
pH = 12.38

Har vi så beregnet pH'en ved 25*C ??? og hvordan kommer man frem til de 12,38 ? ..

ved 25 grader har vi blot standard betingelse af temperaturen (stuetemperatur), så ja.

Der gælder i vandige opløsninger at pH + pOH = 14 (hvis du er mere interesseret i hvorfor dette gælder kan man let finde frem til det ved at undersøge vands ionisering, 2 H₂O → H₃O⁺ + OH^-, men typisk angives H₃O⁺ blot som H⁺)
hvis du omskriver den får du
pH = 14 - pOH

men pOH = -log( [OH^- ] ), indsæt det i din ligning og du får

pH = 14 - (- log[OH^- ] ) = 14 + log(0.024) = 12.38

Ja, nu kan jeg se det. Nu giver det mere mening for mig :D
Men i opgave 4 ..

opgave 4:
a) Ks = 10-pKs = 10^-9,25

Ks = [H+][NH₃] / [NH₄⁺] = 10^-9,25        ( Hvor får vi NH₃ fra ? og giver det 10

b) [H+] = [NH₃] = x

K_s = x² / c - x = 10^-9,25              hvordan får vi 10^-9,25 her ?  og at x=7,5 .. og at ph'en er 0,875 ? ...
en ligning med én ubekendt. [H⁺] = x ≈ 7.5

pH = 0.875

Okay, jeg skriver lige det hele op lidt mere overskueligt.

Du undersøger NH₄⁺, som er en syre. Det vil sige at dens reaktion er

NH₄⁺   < - - >   NH₃  +  H⁺

Hvor ligevægtskonstanten for denne reaktion er K = [H⁺]*[NH₃] / [NH₄⁺]. Ligevægtskonstanten er den samme som syrekonstanten (i reaktionen "smider" ammonium en proton), så K = Ks.

Du kender pKs, som er 9.25. Det lille p, der står foran Ks er blot en anden måde at skrive -log til noget på. Så pKs = -log(Ks).

pKs = -log(Ks) = 9.25

For at fjerne logaritmen følger vi formen 10^log(x) = x, så

log(Ks) = -9.25
⇓
10^log(Ks) = 10^-9.25
⇓
Ks = 10^-9.25

Så har du altså en syrekonstant

Ks = [H⁺][NH₃] / [NH₄⁺] = 10^-9.25

Med lidt god samvittighed kan du vidst godt sige til dig selv at for hver gang reaktionen forløber må 1 NH₄⁺ omdannes til henholdsvis 1 H⁺ og 1 NH₃. Det betyder at koncentrationen af H⁺, [H⁺], må være den samme som koncentrationen af NH₃, [NH₃]. Der gælder altså at

[H⁺] = [NH₃].

Hvis vi sætter [H⁺] til at være lig med en tilfældig variabel, lad os bare sige x, så er [H⁺] = x og [NH₃] = x.
Desuden kan du - med det resterende af din "gode samvittighed" - sige, at koncentrationen af [NH₄⁺] må svare til din startkoncentration af opløsningen, c, som var lig med 0.10 M, og så må en mængde x have reageret og findes altså ikke længere som NH₄⁺, der må altså gælde at

[NH₄⁺] = c - x = 0.10 M - x

Hvis du sætter det ind i din syrekonstant får du

Ks = ( x * x ) / ( c - x ) = 10^-9.25

eller

x² / ( 0.10 M - x ) = 10^-9.25

Her har du en ligning, hvor din eneste ubekendte er din værdi x. Hvis du ikke er glad for at isolere osv. kan du få en lommeregner eller et CAS-værktøj (advanceret computer lommeregner program) til at finde x for dig. Når du har fundet din x-værdi (som er ca. lig med 7.5), går du tilbage og ser at

[H⁺] ( H⁺ og H₃O⁺ er i princippet to udtryk for det samme)
[H₃O⁺] = [H⁺] = x = 7.5

At jeg skriver pH op var blot fordi jeg troede du skulle regne den også, men det er vidst ikke med i din opgave :)