Kemi

Beregning af pH

04. august 2014 af Mulledyr (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej

Har en opgave som lyder:

2,93 g fast kaliumcyanid opløses i vand og firtyndes til 1,00 L

Beregn pH i vandig opløsning. Brug at hydrogencyanid har syrekonstanten Ka=4.900*10^-10 og at vands ionprodukt er Kw=1,00*10^-14

Jeg er ikke ret god til at regne de her ting, så jeg vil blive glad for lidt hjælp :)

Brugbart svar (0)

Svar #1
04. august 2014 af LubDub (Slettet)

Kaliumcyanid opløses
KCN _(s) -----> K⁺_(aq) + CN^- _(aq)

Cyanid reagerer videre med vand, da pK_b = 4,7
CN^-_(aq) + H₂O _(l) <-----> HCN _(aq) + OH^- _(aq)

pH for en svag syre: da 4 < pK_s < 10

pH = 0,5 • (pK_a - log(c_a)) = 0,5 • (- log(K_a) - log(c_a))

....

c(KCN) = n / V = (m/M) / V = c_s da molforholdet er 1:1

Brugbart svar (0)

Svar #2
04. august 2014 af mathon

beregn antal mol fast kaliumcyanid

beregn den formelle koncentration af KCN _(aq)

$\frac{\left [ H_3O^+ \right ]^{2}}{c-\left [ H_3O^+ \right ]}=K_a$

$\left [ H_3O^+ \right ]^2+K_a\cdot \left[ H_3O^+ \right ]-K_a\cdot c=0$

$\left [ H_3O^+ \right ]=\frac{-K_a+\sqrt{K{_{a}}^{2}+4K_a\cdot c}}{2}$ da $\left [ H_3O^+ \right ]> 0$

$pH=-\log\left ( \right )$

Brugbart svar (0)

Svar #3
04. august 2014 af mathon

$pH=-\log\left (\left [ H_3O^+ \right ] \right )$

Brugbart svar (0)

Svar #4
04. august 2014 af mathon

sammenhæng:

        Når ioniseringsgraden α << 0,05 og pH regnes med én decimal
        approksimeres   $1-\alpha \; med \; 1$
        monohydron svag syre:

HX _(aq) + H₂O _(l) <---> X^- _(aq) + H₃O⁺ _(aq)
c - αc αc αc

ligevægtsbrøken
$\frac{\left [ X^- \right ]\cdot\left [ H_3O^+ \right ] }{\left [ HX \right ]}=K_a$

$\frac{\alpha c\cdot\alpha c }{\left ( 1-\alpha\right)c }=K_a$

$\left [ H_3O^+ \right ]^2 =K_a\cdot c$

$2\cdot \log \left ([ H_3O^+ \right ] \right ) =\log\left (K_a \right )+\log (c)$

$\log \left ([ H_3O^+ \right ] \right ) =\frac{1}{2}\left (\log\left (K_a \right )+\log (c) \right )$

$-\log \left ([ H_3O^+ \right ] \right ) =\frac{1}{2}\left (-\log\left (K_a \right )-\log (c) \right )$

$pH =\frac{1}{2}\left (pK_a -\log (c) \right )$

Brugbart svar (0)

Svar #5
04. august 2014 af mathon

$\alpha =\frac{-K_a+\sqrt{K{_{a}}^{2}+4\cdot K_a\cdot c}}{2c}$ da $0< \alpha < 1$

$\alpha =\frac{1}{2}\left (\frac{K_a}{c} \right )+\sqrt{\left (\frac{1}{2}\left (\frac{K_a}{c}\right) \right )^2+\left (\frac{K_a}{c} \right )}$

ioniseringsgraden er således en funktion af $\frac{K_a}{c}$

Brugbart svar (0)

Svar #6
04. august 2014 af LubDub (Slettet)

Det kan også vises
med formlen nævn i #2

Da det er en svag syre, ligger ligevægten til venstre (der dannes næsten ikke noget H₃O⁺):
c >> [H₃O⁺]: c - [H₃O⁺] ≈ c

Ligevægtsbrøken

K_a= [H₃O⁺]² / (c - [H₃O⁺]) ≈ [H₃O⁺]² / c

[H₃O⁺]² = K_a • c

2 • log([H₃O⁺]) = log(K_a) + log(c)

- 2 pH = - pK_a + log(c)

pH = (1/2) • (pK_a- log(c))

Brugbart svar (0)

Svar #7
04. august 2014 af mathon

korrektion af tastefejl:

$\alpha =-\frac{1}{2}\left (\frac{K_a}{c} \right )+\sqrt{\left (\frac{1}{2}\left (\frac{K_a}{c}\right) \right )^2+\left (\frac{K_a}{c} \right )}$

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.