Kemi

Beregn pH

15. august 2015 af inzaghi (Slettet) - Niveau: B-niveau

En opløsning af p-cresol, har en formel koncentration på 0,00850 ?. p-cresols syrestyrkekonstant er 5,50 10^-11M ved 25 C.

-Beregn pH:

Reagerer denne syre fuldstændigt, så det bare er -log(H₃O⁺) = Cs og derved pH = -log(H₃O⁺) ?

Brugbart svar (0)

Svar #1
15. august 2015 af LubDub

K_s = 5,50 • 10^-11 M ved 25 ^oC

pK_s = - log(K_s) = -log(5,50 • 10^-11) = 10,26

Svar #2
15. august 2015 af inzaghi (Slettet)

Hvad skal man så gøre, for at regne pH?

Brugbart svar (0)

Svar #3
15. august 2015 af LubDub

da pK_s-værdien er så høj, er der tale om en meget svag syre

pH = (1/2) • (pK_s - log(c_s))

Brugbart svar (0)

Svar #4
15. august 2015 af mathon

man har
for stærke syrer
med pK_s < -1,74

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

for middelstærke syrer
med -1,74 < pK_s < 4

$pH=-\log\left ( \frac{-K_s+\sqrt{{K_s}^2+4\cdot K_s\cdot c_s}}{2} \right )$

for svage syrer
med pK_s > 4

$pH=\frac{1}{2}\cdot \left (pK_s-\log(c_s) \right )$

generelt:
$pH=-\log\left ( \mathbf{\color{Red} \alpha} \cdot c_s \right)$ hvor $\alpha$ er ioniseringsgraden

Brugbart svar (0)

Svar #5
15. august 2015 af LubDub

for beregning af pH for middelstærke og for svage syrer kan man bruge formlen

$pH=-\log\left ( \frac{-K_s+\sqrt{{K_s}^2+4\cdot K_s\cdot c_s}}{2} \right )$

Formlen for beregning af pH af en opløsning af en svag syre er egentligt lidt upræcis, da man, for at komme frem til formlen, antager, at c_s - [H₃O⁺] ≈ c_s. Jeg har dog ikke regnet på, hvor stor en afvigelse det kan give

Brugbart svar (0)

Svar #6
15. august 2015 af mathon

For middelstærke og svage monohydrone syrer
ved 25°C:
                                  $HA\; \; \; \; +\; \; H_2O\; \; \rightleftharpoons \; \; A^-\; \; +\; \; H_3O^+$
ligevægtskoncentrationer:         c_s - α·c_s     α·c_sα·c_s

     ligevægtsbrøk
                                                        $\frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left[ H_3O^+ \right ]}=K_s$

   Hvis pH kun regnes med én decimal og $\alpha \cdot c_s=\left [ H_3O^+ \right ]<<0,05\cdot c_s$
     kan
           $\frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left[ H_3O^+ \right ]}=K_s$    approksimeres til       $\frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s}=K_s$

hvoraf
$\left [ H_3O^+ \right ]^2=K_s\cdot c_s$
$\Updownarrow$
$2\cdot \log\left ( \left [ H_3O^+ \right ] \right )=\log(K_s)+\log(c_s)$

$\Updownarrow$

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

$\Updownarrow$

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

$\Updownarrow$

$pH=\frac{1}{2}\left (pK_s-\log(c_s) \right )$

Brugbart svar (0)

Svar #7
16. august 2015 af Heptan

#0 og #4

Man har

for svage syrer
at 4 < pK_s < 10

og for meget svage syrer
at 10 < pK_s < 15,74

Jf. #5 er det ikke umiddelbart rimeligt at bruge formlen for svage syrer, da syren derimod er meget svag. Det skyldes dog ikke antagelsen c_s - [H₃O⁺] ≈ c_s da dette stadig er en god antagelse, og den bliver bedre jo større pK_s er. Derimod har formlen "ikke-stærk syre" og formlen "svag syre" den her urimelige
antagelse [A^-] >> [OH^-]. Inddrages vands ionprodukt fås pH med 3 betydende decimaler og formlen

$pH=-\frac{1}{2}\log(K_sc_s+K_v)=6,161$

Bruger man derimod formlen for svage syrer kan resultatet angives med 1 betydende decimal, idet

$pH=\frac{1}{2}(pK_s-\log c_s)=6,17 \approx 6,2$

Skriv et svar til: Beregn 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.