Kemi

pH beregning - blanding af base og syre

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

50 mL 0.100 M HNO₂ blandes med 50 mL 0.100 M NaOH. Udregn pH i den resulterende opløsning, under antagelse af, at volumenerne er additive.

HNO₂: K_S = 5.1*10^-4

Jeg er lidt i tvivl, om hvordan man skal gribe denne opgave an. Jeg har indtil videre skrevet ligevægtskonstanterne op:

K_S = [H⁺][NO₂^-]/[HNO₂] = 5.1*10^-4

K_B = [Na⁺][OH^-]/[NaOH]

Jeg kan antage at [NaOH] er lig 0, da den opløses fuldstændig, så massebevarelsen vil se således ud:

c(NaOH) = [Na⁺] for basen og for syren: c_HNO2 = [HNO₂] + [NO₂^-]

Ladningsbevarelse: [H⁺] + [Na⁺] = [OH^-] + [NO₂^-]

Jeg ved ikke, om der kan laves flere approksimationer efter dette for at regne det ud? Har også prøvet at beregne K_B = K_W/K_S

Men tror jeg mangler nogle approksimationer, men ved ikke hvilke?

Brugbart svar (0)

Svar #1
29. december 2019 af mathon

$\small \begin{array}{llllll}&\textup{blandingen indeholder}&100\; mL\; N{O_2}^-\textup{ og tilskuerioner }Na^+\\\\&&pH=7+\frac{1}{2}\cdot \left ( pK_s+\log(c_b/M) \right )\\\\&&pH=7+\frac{1}{2}\cdot \left (3.30+\log(0.05) \right )=8.0 \end{array}$

Svar #2
29. december 2019 af Hej15

Jeg tror stadig ikke rigtig, at jeg forstår det. Så Na⁺ og NO₂^- er tilskuerioner? Kan man så sige for fx syrens massebevarelse: c_HNO2 = [HNO₂]

Og dermed har vi for ladningsbevarelse: [H⁺] + c(NaOH) = [OH^-] + c(HNO2)

Kan man sætte det ind i ligevægtskonstanten, og på en måde beregne pH derudfra?

Og så forstår jeg ikke, hvordan du kommer frem til den ligning, og hvor 7-tallet kommer fra?

Brugbart svar (0)

Svar #3
29. december 2019 af mathon

Det er $Na^+$ -ionerne, der er tilskuerioner, medens $N{O_2}^-$ -ionerne er bestemmende for pH-værdien.

Svar #4
29. december 2019 af Hej15

Kan man så sige, at [Na⁺] = [OH^-] ?

For så kan man opskrive ligevægtskonstanten såldes at: K_B = [OH^-]²/(c(NaOH)-[OH^-]) = 1.96*10^-11

Og beregne [OH^-] og derefter pOH, og så pH? Vil det være rigtigt, at antage [Na+] = [OH-]?

Brugbart svar (0)

Svar #5
29. december 2019 af mathon

Generelt for svag base
opløst i vand ved 25°C:

$\small \begin{array}{llll} &pOH&=&\frac{1}{2}\left ( pK_b-\log(\left \{ c_b \right \}) \right )\\\\&14-pH&=&\frac{1}{2}\left ( 14-pK_s-\log(\left \{ c_b \right \}) \right )\\\\&14-pH&=&7-\frac{1}{2}pK_s-\frac{1}{2}\log(\left \{ c_b \right \})\\\\&14-pH&=&7-\frac{1}{2}\left ( pK_s+\log(\left \{ c_b \right \}) \right )\\\\&-pH&=&-7-\frac{1}{2}\left ( pK_s+\log(\left \{ c_b \right \}) \right )\\\\&pH&=&7+\frac{1}{2}\left ( pK_s+\log(\left \{ c_b \right \}) \right ) \end{array}$

Brugbart svar (0)

Svar #6
29. december 2019 af mathon

$\small \left [ OH^- \right ]=10^{-7}$

[Na⁺] = [OH^-] er en forkert antagelse

Svar #7
29. december 2019 af Hej15

Okay, mange tak for hjælpen!

Skriv et svar til: pH beregning - blanding af base og syre

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.