Kemi

Lille detalje i kemi

13. januar kl. 10:32 af hellok1tty - Niveau: Universitet/Videregående

En vandig opløsning af 0,1 M phosphorsyre, som justeres til pH 2,12, indeholder .....

0,05 M phosphorsyre og 0,05 M dihydrogenphosphat

Hvordan kommer man frem til det? Har sat 0,1 M ind som koncentrationen af basen i bufferligningen, og får at koncentrationen af syren er 0,1 M, men ved ikke hvordan jeg går fra 0,1 til 0,05 M? 


Brugbart svar (0)

Svar #1
13. januar kl. 11:59 af mathon

                              \small \begin{array}{llll} &pH=pK_{s1}+\log\left ( \frac{\left [ H_2P{O_4}^- \right ]}{\left [ H_3PO_4 \right ]} \right )\\\\& 2.12=2.12+\log\left ( \frac{\left [ H_2P{O_4}^- \right ]}{\left [ H_3PO_4 \right ]} \right )\\\\&0=\log\left ( \frac{\left [ H_2P{O_4}^- \right ]}{\left [ H_3PO_4 \right ]} \right )\\\\& \frac{\left [ H_2P{O_4}^- \right ]}{\left [ H_3PO_4 \right ]}=\frac{1}{1}\\\\&\frac{\left [ H_2P{O_4}^- \right ]}{\left [ H_2P{O_4}^- \right ]+\left [ H_3PO_4 \right ]}=\frac{1}{1+1}\\\\&\frac{\left [ H_2P{O_4}^- \right ]}{0.1\; M}=\frac{1}{2}\\\\&\left [ H_2P{O_4}^- \right ]=\left [ H_3PO_4 \right]=\frac{1}{2}\cdot \left ( 0.1\; M \right )=0.05\; M \end{array}


Brugbart svar (2)

Svar #2
13. januar kl. 12:16 af Sveppalyf

Det skal vist forstås sådan at man til at starte med har

[S] = [H3PO4] = 0,1 M

og 

[B] = [H2PO4-] = 0 M

altså at det hele er på syreformen.

Derefter justerer man så pH til 2,12, og en del af phosphorsyren vil så blive omdannet til baseformen. Hvis vi kalder koncentrationen af basen for x, så har vi

[B] = x

[S] = 0,1 M - x

som indsat i bufferligningen giver

2,12 = 2,14 + log( x/(0,1-x) )  <=>

x = 0,05

Så vi har [B] = 0,05M og dermed [S] = 0,1 - 0,05 = 0,05M.

Man kan også bare sige at pH næsten er lig med pKa-værdien, og der er derfor lige meget af stoffet på syre- og baseform (altså [S] = [B]). Da summen skal give 0,1M, må de begge være 0,05M.


Brugbart svar (2)

Svar #3
13. januar kl. 13:00 af Soeffi

#0 En vandig opløsning af 0,1 M phosphorsyre, som justeres til pH 2,12, indeholder...
0,05 M phosphorsyre og 0,05 M dihydrogenphosphat

Det skal forstås på den måde, at den formelle start-koncentration af phosphorsyre (Cs) er 0,1 M. De aktuelle ligevægts-koncentrationer af phosphorsyre og dihydrogenphosphat er 0,05 M.
På universitetsniveau udelades det fremhævede.

Udledning
Der gælder, at Cs = [phosphorsyre] + [dihydrogenphosphat] + [hydrogenphosphat] + 
[phosphat]. Ved lav pH gælder, at Cs ≈ [phosphorsyre] + [dihydrogenphosphat], dvs. [phosphorsyre] + [dihydrogenphosphat] ≈ 0,1 M.

Pufferligningen giver, at [phosphorsyre] = [dihydrogenphosphat], dvs 2·[phosphorsyre] = 0,1 M ⇒ [phosphorsyre] = 0,05 M. Det samme gælder for [dihydrogenphosphat].


Svar #4
13. januar kl. 13:04 af hellok1tty

#3
#0 En vandig opløsning af 0,1 M phosphorsyre, som justeres til pH 2,12, indeholder...
0,05 M phosphorsyre og 0,05 M dihydrogenphosphat

Det skal forstås på den måde, at den formelle start-koncentration af phosphorsyre (Cs) er 0,1 M. De aktuelle ligevægts-koncentrationer af phosphorsyre og dihydrogenphosphat er 0,05 M.
På universitetsniveau udelades det fremhævede.

Udledning
Der gælder, at Cs = [phosphorsyre] + [dihydrogenphosphat] + [hydrogenphosphat] + 
[phosphat]. Ved lav pH gælder, at Cs ≈ [phosphorsyre] + [dihydrogenphosphat], dvs. [phosphorsyre] + [dihydrogenphosphat] ≈ 0,1 M.

Pufferligningen giver, at [phosphorsyre] = [dihydrogenphosphat], dvs 2·[phosphorsyre] = 0,1 M ⇒ [phosphorsyre] = 0,05 M. Det samme gælder for [dihydrogenphosphat].

Tusind tak! Ville du have noget imod at kigge på denne her også?: https://www.studieportalen.dk/forums/thread.aspx?id=1931991#1931994


Brugbart svar (0)

Svar #5
13. januar kl. 16:57 af mathon

                                                   


Skriv et svar til: Lille detalje i kemi

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.