Odpowiedz w wątku  [ Posty: 8 ] 
pH słabych kwasów i zasad 
Autor Wiadomość

Dołączył(a): 12 lis 2009, o 12:48
Posty: 5
Post pH słabych kwasów i zasad
Pisałam już to wczesniej, ale musze napisać jeszcze raz za co przepraszam. Wiem jak obliczyć stężenie molowe mocnych kwasów i zasad, ale wciaż nie wiem jak to jest ze słabymi i z solami.
Podam raz jeszcze moje przykłady
Obliczyć steżenie molowe mając podane pH:
CH3COOH pH=3.25
NH3(aq) pH=9.63
NH4CL pH=5.72
Profesorka mówiła coś o pKa ale ja nie wiem o co w tym chodzi i jak to wyliczyć=/


13 lis 2009, o 12:37
Zobacz profil
Nauczyciel
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 30 gru 2007, o 21:59
Posty: 963
Lokalizacja: Katowice
Post 
Ogólny wzór, za HA - kwas, A- - sprzężona zasada
Ka = [H3O+][A-] / [HA]

log(Ka) = log([H3O+]) + log([A-]) - log([HA])
pKa = pH + log([HA]) - log([A-]).

Zakładamy mały stopień dysocjacji, czyli stężenie kwasu lub zasady jest równe stężeniu wprowadzonemu.

Mamy więc:
pKa = pH + log(Coct.) - log([H3O+]); [H3O+] = [CH3COO-] z równania reakcji.
Czyli pKa = 2pH + log(Coct.) -> log(Coct.) = pKa - 2pH i rozwiązujemy równanie logarytmiczne ;)

Wychodzi log(Coct.) = 4.75 - 2*3.25 = -1.75
Stężenie jest jeszcze dostatecznie duże, że uproszczenie było uzasadnione.

Dla NH4Cl wzór da stężenie bardzo małe, więc, żeby nie popełnić znaczącego błędu względnego, musimy uwzględnić dysocjację:

Ka = [H3O+][NH3]/[NH4+]

Ka = [H3O+]^2 / (C - [H3O+])
C*Ka = [H3O+]^2 + [H3O+]*Ka
C = [H3O+]^2 / Ka + [H3O+]

Ponieważ [H3O+] = 10^-pH, to:
C = (10^-5.72)^2 / 10^-4.75 + 10^-5.72 = 2.11*10^-6 mol/dm3

Dla NH3 musimy wyprowadzić nowe równanie:
Kb = [OH-][NH4+]/[NH3]

Narazie przyjmijmy rozumowanie uproszczone - założenia, jak wyżej:
log(Kb) = 2*log([OH-]) - log(C)
pKb = 2*pOH + log(C)

log(C) = pKb - 2*pOH
pKw = pH + pOH -> pOH = pKw - pH
log(C) = pKb - 2*pKw + 2*pH
log(C) = 9.25 - 2*14 + 2*9.63 = 0.51

Stężenie jest na tyle duże, że mogliśmy zastosować uproszczenia ;)

_________________
<wyk> Państwo się nie martwią że brakuje miejsc, tylko wykład wszyscy mają w jednej sali, konkurs będziecie pisać w warunkach normalnych.
<g>Wolałbym w standardowych, kurtkę zostawiłem w szatni.


14 lis 2009, o 10:16
Zobacz profil
Nauczyciel
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 30 gru 2007, o 21:59
Posty: 963
Lokalizacja: Katowice
Post 
Ech, podzjękujmy sąsiadowi, który mnie o 7:00 obudził.
Oczywiście pomyliłem pKa z pKb amoniaku!
Dla salmiaku mamy: log(C) = pKa - 2pH = 9.25 - 2*5.72 = -2.19 = -2.2, czyli jeszcze za dużego błędu nie będzie przez uproszczenia.
Dla amoniaku mamy: log(C) = pKb - 2*pKw + 2*pH = 4.75 - 2*14 + 2*pH = -3.99 = -4.0

Myślę, że wyniki są zadowalające. Błąd przy stężeniu rzędu 10^-6 wynosił 3-4%, więc przy 10^-4 możemy go pominąć - podamy stężenie zapisując dwie cyfry znaczące. Gdyby oczekiwano od nas dużej dokładności, możnaby wykorzystać w ostatnim przypadku analogiczny wzór, jak ten, który wyprowadziłem dla salmiaku, myląc jego pKa z pKb :D

_________________
<wyk> Państwo się nie martwią że brakuje miejsc, tylko wykład wszyscy mają w jednej sali, konkurs będziecie pisać w warunkach normalnych.
<g>Wolałbym w standardowych, kurtkę zostawiłem w szatni.


14 lis 2009, o 10:46
Zobacz profil

Dołączył(a): 12 lis 2009, o 12:48
Posty: 5
Post 
hmm to stężenie może być ujemne?


16 lis 2009, o 21:47
Zobacz profil
Nauczyciel
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 30 gru 2007, o 21:59
Posty: 963
Lokalizacja: Katowice
Post 
Pozostawiłem stężenia w postaci ich logarytmów, gdyż nie chodziło o to, by rozwiązać to zadanie za Ciebie, a żeby pokazać sposób rozwiązania.
Dziedziną funkcji logarytmicznej są dodatnie liczby rzeczywiste, a zbiorem wartości cały zbiór liczb rzeczywistych, stąd log(c) może być mniejszy niż 0, a nawet równy ;)

_________________
<wyk> Państwo się nie martwią że brakuje miejsc, tylko wykład wszyscy mają w jednej sali, konkurs będziecie pisać w warunkach normalnych.
<g>Wolałbym w standardowych, kurtkę zostawiłem w szatni.


16 lis 2009, o 22:01
Zobacz profil

Dołączył(a): 12 lis 2009, o 12:48
Posty: 5
Post 
a czy moge to rozwiązać w ten sposób:
wykorzystując prawo rozcieńczeń Ostwalda
[H+]= pierwiastek z K x C
pH=3,25 pKa=4,8
więc 10^-3.25/pierwiastek z 10^-4.8=pierwiastek z c
wychodzi że pierwiastek z c=0.1413
po podniesieniu do kwadratu wychodzi c=0,01997mol/dm3

i w przypadku NH3
pH=9.63
a że NH3(aq) to słaba zasada więc pOH=14-9,63=4,37
i odobnie jak wcześniej z prawa Ostwalda
pKb=4,76
więc 10^-4.37/pierwiastek z 10^-4,76=pierwiastek z c
wychodzi ze peirwiastek z c= 0,0102 po podniesieniu do potęgi wychodzi c=1,0404x10^-4 czy można to tak obliczyć? bo tamte wcześniejsze obliczenia to tak średnio rozumiem ale nie wiem dalej jak jest w przypadku soli


17 lis 2009, o 22:20
Zobacz profil
Nauczyciel
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 30 gru 2007, o 21:59
Posty: 963
Lokalizacja: Katowice
Post 
No ja nie wiem, czemu prawo rozcieńczeń Ostwalda chcesz tutaj dawać. W sumie ten wzór jak i prawo rozcieńczeń wynikają z równowag odpowiednich reakcji hydrolizy i póżniejszej analizy i zastosowanych lub nie uproszczeń.

Twoje podejście niczym się nie różni od mojego pod względem chemicznym, poza jednym szczegułem - gdybyś uzyskała bardzo małe stężenie, tutaj już od 10^-5 można rozważać uwzględnienie błędu, trzebaby zastosować wzory bez uproszczeń, dlatego lepiej wszystko do każdego zadania osobno wyprowadzać ;)
Matematycznie różnica polega na tym, że użyłem logarytmów, co sprowadza kalkulacje do banalnego dodawania/odejmowania ;) Logarytmy nie bolą.

_________________
<wyk> Państwo się nie martwią że brakuje miejsc, tylko wykład wszyscy mają w jednej sali, konkurs będziecie pisać w warunkach normalnych.
<g>Wolałbym w standardowych, kurtkę zostawiłem w szatni.


18 lis 2009, o 20:54
Zobacz profil
Nauczyciel
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 30 gru 2007, o 21:59
Posty: 963
Lokalizacja: Katowice
Post 
No ja nie wiem, czemu prawo rozcieńczeń Ostwalda chcesz tutaj dawać. W sumie ten wzór jak i prawo rozcieńczeń wynikają z równowag odpowiednich reakcji hydrolizy i póżniejszej analizy i zastosowanych lub nie uproszczeń.

Twoje podejście niczym się nie różni od mojego pod względem chemicznym, poza jednym szczegółem - gdybyś uzyskała bardzo małe stężenie, tutaj już od 10^-5 można rozważać uwzględnienie błędu, trzebaby zastosować wzory bez uproszczeń, dlatego lepiej wszystko do każdego zadania osobno wyprowadzać ;)
Matematycznie różnica polega na tym, że użyłem logarytmów, co sprowadza kalkulacje do banalnego dodawania/odejmowania ;) Logarytmy nie bolą.

Zatem wszystko masz OK ;)
Co do soli... chodzi o to, że NH4+ jest słabym kwasem, a jego stężenie molowe jest równe stężeniu soli ;)

_________________
<wyk> Państwo się nie martwią że brakuje miejsc, tylko wykład wszyscy mają w jednej sali, konkurs będziecie pisać w warunkach normalnych.
<g>Wolałbym w standardowych, kurtkę zostawiłem w szatni.


18 lis 2009, o 20:55
Zobacz profil
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Odpowiedz w wątku   [ Posty: 8 ] 

Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 17 gości


Nie możesz rozpoczynać nowych wątków
Nie możesz odpowiadać w wątkach
Nie możesz edytować swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Multumiri adresate phpBB.com & phpBB.ro..
Design creat de Florea Cosmin Ionut.
© 2011

..