MAT-KEMI ÅRSPRØVE HJÆÆÆÆÆÆLP

1. Handler om vands autoprotolyse:

H₂O + H₂O --> H₃O⁺ + OH^-      for hvilken der gælder følgende ligevægtskonstant K_w = [H₃O⁺][OH^-] = 10^-14

Hvis I tager logaritmen på begge sider af dette udtryk er I i mål hvis I kan jeres regneregler :-)

2. Her skal I lave en kolonne i Excel med nogle (mere eller mindre) tilfældige værdier, f.eks. i kolonne A:

A

0,1

0,2

0,3

0,4

Derefter skriver I i kolonne B "=-LOG10(A1)" uden anførselstegn. Så har I jeres X og Y værdier til et plot. Jeg kan godt gå mere i detaljer, men ved ikke hvor skarpe I allerede er til Excel (eller et andet plotprogram)

3. Hvis man bare laver en opskrift med vand og mel og uden gær (jeg er ikke selv helt klar over hvordan gær påvirker pH, måske intet), så er det lige til. Hvis I f.eks. tager 5 dl vand og 2 dl mel, så skal I bare regne ud hvor meget saltsyre der skal tilsættes for at få pH = 5 (husk at pH = -log( [H₃O⁺] ))

Tusind tak, det er en stor hjælp :)

Vi har lige et spørgmål til 2-eren.
Hvorfor skal tallene i kolonne A være 0,et eller andet? Kan det ikke også være 1,2,3, eller skal det være decimaltal? Og er tallene så de formelle koncentrationer af saltsyre?
Lige en ting til, vi bruger programmet Nspire.

Vi har lige et spørgmål til 2-eren.
Hvorfor skal tallene i kolonne A være 0,et eller andet? Kan det ikke også være 1,2,3, eller skal det være decimaltal? Og er tallene så de formelle koncentrationer af saltsyre?
Lige en ting til, vi bruger programmet Nspire.

Jo, det kan sagtens være 1, 2, 3, og ja det er de formelle koncentrationer af saltsyre. Man arbejder bare typisk i <1 M området, men grafen er den samme :-)

Man kan sagtens plotte det i Nspire også, jeg er bare ikke klar over hvordan man kopierer formler i celler ;-)

Okay tak! :)
Til opgave 3. har vi lige vedhæftet den, så du kan se om vi har gjort noget galt...
Vi synes nemlig ikke at grafen ser helt rigtig ud?

Jeg kan ikke umiddelbart se nogen vedhæftet fil?

Jeg tror ikke det virker alligevel...
Men det var til opgave 2, ikke 3...
Jeg har gjort følgende:

I min x-værdi sætter jeg tilfældige data ind, for den formelle koncentration.
For finde ud af hvordan pH ændrer sig med den formelle koncentration af salsyre, bruger jeg titalslogaritme.
−log(0.1,10) ? 1.
−log(0.2,10) ? 0.69897
−log(0.3,10) ? 0.522879
−log(0.4,10) ? 0.39794
−log(0.5,10) ? 0.30103
−log(0.6,10) ? 0.221849

I kolonne A har jeg skrevet 0,1 0,2 osv..
I kolonne B har jeg skrevet resultaterne ovenover...

Men min graf ser lidt mærkelig ud, for punkterne starter oppefra, og er faldende...

Jaa, det ser sådan set fint nok ud :-)

Den skulle gerne se ud som grafen til venstre (alt efter hvor mange datapunkter du har med):

Grafen ser sådan ud:

Du skal nok lige bytte om på X og Y, fordi man plejer at have det man varierer ud af X-aksen (her varierer vi den formelle koncentration)

Ved ikke om der er sket en stor ændring...:

Men sådan skal det se ud :-)

I kan eventuelt tilføje flere x-værdier, og se at den kommer til at ligne den graf jeg postede foroven.

Okay mange tak for hjælpen! :)

Der er en ALLER sidste ting, vi lige ville spørge om...
Opgave 3)
Vi har fået af vide at det kun er saltsyre der kan ændre pH-værdien.
Hvordan skal vi helt præcist anvende pH = -log( [H3O+]?
Kan du ikke lave et eksempel? Taktaktak

Altså saltsyre reagerer jo efter reaktionsligningen:

HCl + H₂O --> H₃O⁺ + Cl^-

Og det reagerer fuldstændigt, så derfor er al tilsat HCl = koncentrationen af H₃O⁺

Men hvordan skal vi få pH-værdien til 5? Kan du komme med et eksempel? :)

Ja, hvis pH skal være 5, så skal

5 = -log( [H₃O⁺] )

dvs [H₃O⁺] = 10^-5 M = 0.00005 M

Om denne koncentration så er så lav at man skal regne på vands bidrag til pH-værdien også... hmm, i vand er [H₃O⁺] = 10^-7 M. Normalt kan vi se bort fra denne mængde syre, fordi den er forsvindende lille, og det vil jeg mene at vi også kan her, ellers bliver det lidt mere avanceret.

Derfor! Hvis vi i opskriften skal bruge 4 dl vand, dvs. 0,4 L, med pH = 5, og vi forestiller os at vi har en 0,1 M saltsyreopløsning til rådighed, bliver regnestykket for at finde hvor mange milliliter syre vi skal tilsætte (V_HCl):

Og hvis vi så isolerer V_HCl i denne, får vi:

Så det du skal indse er: Saltsyre er rigtig dårligt til at få en pH omkring 5, fordi det er nogle meget små mængder der skal tilsættes.