Kemi

syre-base katalyse (hvordan kommer de frem til svaret?)

11. februar kl. 14:37 af serra9444 - Niveau: Universitet/Videregående

Hej

Mit spørgsmål er vedhæftet her samt facit. Jeg forstår ikke, hvordan de får deres svar. Hvad er det de får    10-6 samt 10-4 kommer fra ? Det er i øvrigt første spørgsmål, og ikke spørgsmål 2a og 2b, som jeg spørger til.  https://imgur.com/a/bcju6HJ

Jeg håber, at I vil kigge på det. Tak på forhånd! 


Brugbart svar (1)

Svar #1
11. februar kl. 15:12 af Sveppalyf

De har en formel:

kbr = kH+*[H+] + kOH-*[OH-]

Så benytter de, at ved lav pH er [H+] meget større end [OH-], og man kan derfor se bort fra det andet led. Formlen forsimples derfor til

kbr = kH+*[H+] , ved lav pH

På samme måde har man, at ved høj pH er [OH-] meget større end [H+], og formlen forsimples til

kbr = kOH-*[OH-] , ved høj pH

Så finder de så kH+ ved at tage værdien for kbr ved den laveste pH i skemaet. Man aflæser: kbr = 6,5*10-7 ved en pH på 4,00. Ved at indsætte dette i den forsimplede formel fra før samt ved at benytte at [H+] = 10-pH finder de:

6,5*10-7 = kH+*10-4,00  <=>

kH+ = 6,5*10-3

Efter samme princip bestemmer de så kOH- ved at tage kbr-værdien ved den højeste pH-værdi i skemaet. De aflæser: kbr= 16,0*10-7 ved pH = 8,00. Ved at bruge den anden forsimplede formel samt at [OH-] = 10-pOH = 10-(14-pH) finder de

16,0*10-7 = kOH-*10-6  <=>

kOH- = 1,60


Svar #2
12. februar kl. 22:08 af serra9444

Beklager det sene svar, men tusind tak for din hjælp!


Svar #3
15. februar kl. 02:09 af serra9444

Hej Sveppalyf

Jeg skriver igen, da jeg ikke kan finde hoved og hale i de to resterende opgaver (rettere deres facit). Dine svar er en kæmpe hjælp, og derfor håber jeg, at du vil kigge på det.

Her er de samt facit: https://imgur.com/a/Gcv7z77


Brugbart svar (1)

Svar #4
15. februar kl. 13:10 af Sveppalyf

Spm. 2

Holdbarheden er størst når omsætningshastigheden af lægemidlet er mindst, dvs. der hvor hastighedskonstanten kbr er mindst. Så vi skal finde den pH-værdi hvor kbr som funktion af pH har sit minimum.

kbr = kH+*[H+] + kOH-*[OH-]

Udtrykket har to variable, [H+] og [OH-]. Lad os slippe af med den ene ved at bruge at

[H+] * [OH-] = Kw = 10-14 (ved 25oC)  <=>

[OH-] = Kw / [H+]

Så udtrykket for kbr bliver

kbr = kH+*[H+] + kOH-*Kw*[H+]-1

At finde minimum er noget med at differentiere og sætte lig nul, så vi differentierer kbr mht. [H+]:

dkbr/d[H+] = kH+ - kOH-*Kw*[H+]-2

Dette sætter vi lig nul

0 = kH+ - kOH-*Kw*[H+]-2  <=>

[H+] = √( kOH-*Kw/kH+ )

De indsætter så værdierne fra spm. 1 og får

[H+] = 10-5,80

Som du ved fra matematik, så finder man minimum ved at sætte f '(x) lig med 0. Men du husker så også at det man finder herved kan være tre ting: Minimum, maksimum eller vandret vendetangent. I gymnasiet afgjorde man så hvilken af de tre muligheder det var ved at lave sådan et skema med x, f '(x) og f(x), og ud fra fortegnet på f '(x) kunne man så se hvor f(x) var voksende og hvor den var aftagende, og på den måde afgjorde man om det var min, max eller vandret vendetangent.

På videregående uddannelser gør man det typisk på en anden måde. Man kigger på fortegnet på f ''(x) i det pågældende punkt. f ''(x) siger noget om hvilken vej grafen krummer. Hvis f ''(x) er positiv, så har vi at gøre med et minimum. Hvis f ''(x) er negativ, har vi maksimum og hvis f ''(x) er nul, har vi vandret vendetangent. (Du kan som huskeregel tænke på en mund: Hvis f '' er positiv, så er munden glad og ligner en graf der har et minimum. Hvis f '' er negativ er munden sur og ligner en graf med et maksmum og hvis f '' er nul så er munden bare vandret.)

Vi skal afgøre om det fundne punkt nu også er et minimum, så vi kigger på den anden afledede:

d2kbr/d[H+]2 = 2*kOH-*Kw*[H+]-3

Da alle faktorerne er positive, er hele udtrykket positivt. Det fundne punkt er altså minimum.

Den pH hvor kbr er mindst er altså:

[H+] = 10-5,80  <=>

pH = 5,80

Spm. 3

Ved 25o og pH = 7,00 kan vi aflæse kbr i skemaet til 1,6*10-7 s-1.

Omdannelsen af et stof følger udtrykket

-d[A]/dt = k*[A]n

hvor n er reaktionens orden.

Jeg ved altså ikke lige hvad argumentet for at reaktionen her i opgaven er af 1. orden. Det lyder lidt som om det er noget der følger af at pH-værdien er konstant?

Men i hvert fald så er løsningen til differentialligningen, når n=1:

-d[A]/dt = k*[A]  <=>

[A] = [A]0*e-k*t

Dette kan vi omforme til

[A] / [A]0 = e-k*t

Størrelsen [A] / [A]0 udtrykker altså hvor meget der er tilbage i forhold til startmængden.

Med værdier indsat

[A] / [A]0 = e-1,6*10^(-7)*30*24*60*60 = 0,6605 = 66,05%

Der er altså 66,05% tilbage af den oprindelige mængde. Nu bliver der imidlertid spurgt om hvor meget der er omsat. Hvis der er 66,05% tilbage, så må der være blevet omsat

100% - 66,05% = 33,95%


Svar #5
I går kl. 23:37 af serra9444

Mange tak for din store hjælp. !!! 

Jeg er dog i tvivl over, hvilke værdier du har indtastet i spm.2 for at få slutresultatet 5,80?


Svar #6
I går kl. 23:39 af serra9444

Jeg har indtastet værdierne fra spm. 1

\sqrt{1.60*10^-14/6,50*10^-3}

Men jeg får ikke de 5,80. 


Brugbart svar (1)

Svar #7
19 timer siden af Sveppalyf

Når jeg indtaster det, får jeg 1,5689*10-6 (dette er ca. det samme som 10-5,80).

[H+] = 1,5689*10-6  <=>

pH = -log(1,5689*10-6)  <=>

pH = 5,80


Skriv et svar til: syre-base katalyse (hvordan kommer de frem til svaret?)

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.