Kemi

pH-beregning

28. december 2019 af Hej15 - Niveau: Universitet/Videregående

Beregb pH i en 0.15 M alunopløsning, Alun = KAl(SO₄)₂*12H₂O. Der skal kun tages hensyn til den hydratiserede aluminiumions første dissociationstrin. Den hydratiserede alumniumions første syre konstant er K₁=1.1*10^-5

Jeg har fundet frem følgende reaktion for aluminumionens første dissociationstrin:

[Al(OH₂)₆]³⁺(aq)+H₂O (l) = [Al(OH₂)₅(OH)]²⁺(aq)+H₃O⁺(aq)

K₁ = [[Al(OH2)5(OH)]²⁺][H₃O⁺]/[[Al(OH2)6]³⁺]] = [Al²⁺][H₃O⁺]/[Al³⁺] = 1.1*10^-5

Og så ved jeg ikke om, man bare kan sætte [Al²⁺] = [H₃O⁺] og sige, at [Al³⁺] = 0.15 M, og derfra udregne [H₃O⁺] og derefter pH?

Brugbart svar (1)

Svar #1
28. december 2019 af mathon

$\small \begin{array}{lllll} &\left [Al{(H_2O)_6} \right ]^{3+}\, _{\textit{(aq)}}\; +\; H_2O\, _{\textit{(l)}}\; \longrightarrow\; \left [ Al{(H_2O)_5}(OH) \right ]^{2+}\, _{\textit{(aq)}}\; +\; H_3O^+\, _{\textit{(aq)}}\\\\ &pK_{s1}=4.89\quad \textup{dvs svag syre}\\\\ &pH=\frac{1}{2}\cdot (pK_{s1}-\log(c_s/M))\\\\ &pH=\frac{1}{2}\cdot (4.89-\log(0.15))=2.9 \end{array}$

Svar #2
28. december 2019 af Hej15

Jeg fik også pH = 2.9 bare lidt på en anden måde:

Jeg isolerede x i: x²/0.15M = 1.1*10^-5 -> x = [H₃O⁺] = 0.0012845 M

pH = -log[H₃O⁺] = 2.89 = 2.9

Er det også rigtigt at gøre den sådan her?

Brugbart svar (1)

Svar #3
28. december 2019 af mathon

Alment:
$\small \small \begin{array}{lllll} &\frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s-\left [ H_3O^+ \right ]}=10^{-pK_s}\\\\ \textup{som for svag syre}\\ \textup{approximerer til:}\\&\mathbf{{\color{Red} \frac{\left [ H_3O^+ \right ]^2}{c_s}=10^{-pK_s}}}\\\\ &\left [ H_3O^+ \right ]^2=10^{-pK_s}\cdot c_s\\\textup{der ved logaritmering}\\ \textup{giver:}&2\cdot \log\left ( \left [ H_3O^+ \right ] \right )=-pK_s+\log(c_s/M)\\\\& \log\left( \left [ H_3O^+ \right ] \right )=\frac{1}{2}\left ( -pK_s+\log(c_s/M) \right )\\\\&-\log\left( \left [ H_3O^+ \right ] \right )=\frac{1}{2}\left ( pK_s-\log(c_s/M) \right )\\\\ & \mathbf{{\color{Red} pH=\frac{1}{2}\left ( pK_s-\log(c_s/M) \right)}}\\\\ \textup{hvoraf du ser, at der}&\textup{er tale om "samme" beregning.} \end{array}$

Brugbart svar (1)

Svar #4
28. december 2019 af mathon

Er det også rigtigt at gøre den sådan her? Ja.

Skriv et svar til: pH-beregning

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.