pH di soluzioni saline
il nostro obiettivo è trovare il ph di diverse soluzioni saline e inizieremo con una soluzione di acetato di sodio quindi in soluzione avremo ioni sodio na+ e anioni acetato ch3coo – e i cationi del sodio non reagiranno con l’acqua ma gli anioni dell’acetato sì, quindi l’anione acetato è la base coniugata dell’acido acetico, quindi l’anione acetato reagirà con l’acqua e funzionerà come una base, prenderà un protone dall’acqua, quindi se si aggiunge un H più 2 ch3coo – si ottiene ch3cooh e se si toglie un protone dall’acqua se si toglie un h+ da h2o si ottiene Oh H – con lo ione idrossido va bene così andiamo avanti e scrivere le nostre concentrazioni iniziali qui così il nostro obiettivo è quello di calcolare il pH della nostra soluzione stiamo iniziando con 0.25 concentrazione molare di acetato di sodio e così che è la stessa concentrazione del nostro anione acetato qui così stiamo andando a scrivere 0.25 molare per la concentrazione iniziale dell’anione acetato se facciamo finta che nulla ha reagito dovremmo avere una concentrazione zero per entrambi i nostri prodotti giusto così una concentrazione zero per i nostri due prodotti prossimo pensiamo al cambiamento così CH 3 Co – l’anione acetato quando reagisce si trasformerà in ch3cooh o acido acetico quindi qualsiasi concentrazione che perdiamo per l’anione acetato la guadagniamo per l’acido acetico quindi se rendiamo la concentrazione dell’anione acetato X che reagisce va bene quindi se X reagisce se la concentrazione X reagisce perderemo X e guadagneremo X qui va bene è la stessa cosa per l’idrossido noi guadagneremmo X una concentrazione per l’idrossido quindi all’equilibrio la concentrazione di acetato sarebbe 0.25 meno X quindi stiamo assumendo tutto arriva all’equilibrio qui la concentrazione di acido acetico sarebbe X la concentrazione di idrossido sarebbe anche X bene successivo scriviamo la nostra espressione di equilibrio e dal momento che questo è acetato che funziona come una destra base scriveremmo KB qui così scriviamo K B è uguale alla concentrazione dei nostri prodotti sopra concentrazione dei nostri reagenti così abbiamo la concentrazione di ch3cooh volte la concentrazione di idrossido Zoar volte la concentrazione di LH – questo è tutto sulla concentrazione dei nostri reagenti e ancora una volta ignoriamo l’acqua quindi abbiamo solo la concentrazione di acetato di cui preoccuparci qui quindi mettiamo la concentrazione di acetato va bene quindi pensiamo alla concentrazione di acido acetico all’equilibrio va bene così a all’equilibrio la concentrazione è X quindi vado qui e metto X e poi per l’idrossido è la stessa cosa, la concentrazione dell’idrossido all’equilibrio è anche X quindi metto X qui e poi per la concentrazione dell’acetato una concentrazione di equilibrio dell’acetato è 0.25 meno X quindi 0,25 meno X prossimo quando si pensa al valore KB per questa reazione e probabilmente non sarà in grado di trovare questo in qualsiasi tabella, ma è possibile trovare il KA per l’acido acetico così acido acetico destra e acetato questo è un coniugato coppia acido-base e il valore KA per l’acido acetico è facilmente trovato nella maggior parte dei libri di testo e il valore KA è uguale a 1.8 volte 10 alla negativa 5 e il nostro obiettivo è quello di trovare la destra KB qual è il KB per la base coniugata e sappiamo che per una coppia acido-base coniugato ka volte KB è uguale a kW destra la costante di ionizzazione per l’acqua così possiamo andare avanti e collegare in 1,8 volte 10 alla negativa 5 volte KB è uguale a sappiamo che questo valore è 1.0 volte 10 al negativo 14 così abbiamo solo bisogno di risolvere per KB così possiamo ottenere la calcolatrice qui e prendere un punto zero volte 10 al negativo 14 e poi dividiamo per 10,8 volte 10 al negativo cinque così otteniamo cinque punto sei volte 10 al negativo 10 così otteniamo un po ‘più spazio qui e scriviamo che così KB è uguale a cinque punto sei volte 10 al negativo 10 e questo è uguale a x al quadrato a destra è uguale a x al quadrato oltre 0.25 meno X, poi per rendere la matematica più facile assumeremo che la concentrazione X sia molto molto più piccola di 0.25 e se questo è il caso, giusto, questo è un numero estremamente piccolo che possiamo semplicemente far finta che sia molto vicino allo zero e così 0.25 meno X è più o meno la stessa cosa di 0,25 quindi facciamo questa assunzione ancora una volta per renderci la vita più facile quindi questo è cinque virgola sei volte 10 alla negativa 10 è uguale a x al quadrato su 0,25 quindi ora abbiamo bisogno di risolvere per X tutto bene quindi abbiamo abbiamo abbiamo cinque virgola sei volte 10 alla negativa 10 e stiamo andando a moltiplicare che stiamo andando a moltiplicare che per 0.25 e così otteniamo un punto quattro volte 10 è qualsiasi negativo 10 così ora abbiamo bisogno di prendere la radice quadrata di quel numero a destra e otteniamo X è uguale a questo ci dà X è uguale a 1,2 volte 10 al negativo 5 così andiamo avanti e scrivere che qui così X X è uguale a 1.2 volte 10 al negativo 5 va bene cosa rappresenta X abbiamo tutti questi tutti questi calcoli scritti qui potremmo aver dimenticato cosa rappresenta X X rappresenta la concentrazione di ioni idrossido giusto così X è uguale alla costante di ioni idrossido così andiamo avanti e scriviamolo X è uguale a questi così questa è molarità questo è la concentrazione di ioni idrossido e se sappiamo che possiamo alla fine arrivare al pH giusto che era la nostra domanda originale calcolare il pH della nostra soluzione così potremmo trovare il Poh da qui so che il Poh è uguale al log negativo della concentrazione di ioni idrossido così posso prendere il log negativo di quello che abbiamo appena ottenuto il log negativo di 1.2 volte 10 al negativo 5 e questo mi darà il Poh va bene così andiamo avanti e farlo così il log negativo di 1,2 volte 10 al negativo 5 sta per darmi un Poh di quattro punto nove due va bene così andrò avanti e scrivere Poh è uguale a quattro punto nove due e infine per trovare il pH ho bisogno di usare una cosa di più perché il pH più il Poh è uguale a 14 va bene così posso inserire il Poh qui e poi sottrarre che da 14 così il pH è uguale a 14 meno 4.9 2 e che viene fuori a nove punto zero otto così il pH è uguale a nove punto zero otto così abbiamo a che fare con una soluzione di base per il nostro sale facciamo un altro così il nostro obiettivo è quello di calcolare il pH di un punto zero cinque zero soluzione molare di cloruro di ammonio così per cloruro di ammonio abbiamo NH quattro più e Cl meno gli anioni di cloruro non reagiranno in modo apprezzabile con l’acqua ma gli ioni di ammonio sì quindi scriviamo la nostra reazione qui così NH quattro più funzionerà come un acido donerà un protone a h2o quindi se h2o accetta un protone che si trasforma in ione idronio quindi h3o più e se NH 4 più perde un protone ci ritroviamo con nh3 va bene quindi iniziamo con le nostre concentrazioni iniziali bene stiamo cercando di trovare il pH della nostra soluzione e stiamo iniziando con il punto zero cinque zero molare soluzione di fluoruro di ammonio così che è la stessa concentrazione di ioni ammonio giusto così questo è il punto zero cinque zero molare e se facciamo finta che questa reazione non sia ancora avvenuta, la concentrazione dei nostri prodotti è zero, poi pensiamo al cambiamento e poiché NH 4 plus si trasforma in NH 3, qualsiasi cosa perdiamo per NH 4 plus è ciò che guadagniamo per NH 3, quindi se perdiamo una certa concentrazione di X per l’ammonio, se perdiamo una certa concentrazione di X per l’NH 4 plus guadagniamo la stessa concentrazione X per l’NH 3 e quindi guadagneremmo anche la stessa concentrazione per l’idronio quindi all’equilibrio la nostra concentrazione di ammonio sarebbe punto zero cinque zero meno X per lo ione idronio sarebbe X e per l’ammoniaca per l’NH 3 sarebbe X come quindi stiamo parlando di ammonio che agisce come un acido qui e quindi stiamo andando a scrivere un’espressione di equilibrio stiamo andando a scrivere ka così ka è uguale alla concentrazione dei prodotti sui reagenti quindi questo sarebbe la concentrazione di h3o più volte la concentrazione di NH 3 tutto sommato la concentrazione di NH 4 più perché stiamo lasciando fuori l’acqua quindi tutta la concentrazione di NH 4 più va bene la concentrazione di ioni idronio all’equilibrio è X quindi mettiamo una X qui la stessa cosa per la concentrazione di NH 3 e giusto che sarebbe X quindi mettiamo una X qui questa è tutta la concentrazione di ammonio che è punto zero cinque zero meno X quindi qui mettiamo zero punto zero cinque zero meno X poi dobbiamo pensare al valore KA giusto quindi trovare il KA per questa reazione di solito non è qualcosa che si trova in una tabella in un libro di testo ma sappiamo che stiamo parlando di una base acida una coppia acido coniugato-base qui quindi NH quattro piùcoppia acido-base qui così NH quattro più e NH tre la nostra coppia acido-base coniugata stiamo cercando di trovare il KA per NH 4 più e di nuovo che di solito non si trova nella maggior parte dei libri di testo, ma il valore KB per NH 3 è 1.8 volte 10 al negativo 5 così per una coppia acido-base coniugata ka volte KB è uguale a kW così stiamo cercando di trovare ka sappiamo che KB è 1,8 volte 10 al negativo 5 questo è uguale a 1,0 volte 10 al negativo 14 così possiamo ancora una volta trovare ka sulla nostra calcolatrice così 1,0 volte 10 al negativo 14 dividiamo per 1.8 volte 10 alla negativa 5 e così il valore di KA è 5 punto 6 volte 10 alla negativa 10 così se abbiamo un po’ di spazio qui sotto diciamo che ka è 5 punto 6 volte 10 alla negativa 10 questo è uguale a così essere x al quadrato qui e ancora una volta stiamo andando assumere stiamo andando assumere che X è molto molto più piccolo del punto 0 5 e 0 così non dobbiamo preoccuparci di X proprio qui se è un numero estremamente piccolo punto 0 5 0 meno X è praticamente uguale al punto 0 5 0 quindi inseriamo questo e abbiamo qui il punto 0 5 0 quindi dobbiamo risolvere per X quindi tiriamo fuori la calcolatrice e prendiamo cinque punti sei volte 10 alla negativa 10 e moltiplichiamo per il punto zero cinque e poi prendiamo la radice quadrata di questo per ottenere qual è X quindi X è uguale a 5 punti 3 volte 10 alla negativa 6 quindi X è uguale a cinque punti tre volte 10 alla 6 negativa X rappresenta la concentrazione di ioni idronio quindi questa è una concentrazione giusto questa è la concentrazione di ioni idronio quindi per trovare il pH tutto quello che dobbiamo fare è prendere il log negativo di questo va bene quindi il pH è uguale al log negativo della concentrazione di ioni idronio quindi possiamo semplicemente inserirlo qui cinque punti tre volte dieci alla sei negativa e possiamo risolvere e prendiamo prendiamo il log negativo di cinque virgola tre volte dieci alla negativa sei e così otteniamo cinque virgola due otto se arrotondiamo qui, quindi lasciatemi un po’ più di spazio, quindi arrotondiamo a cinque virgola due otto per il nostro pH finale, il pH è uguale a cinque virgola due otto, quindi abbiamo una soluzione acida che è quello che ci aspetteremmo se pensiamo al sale che ci è stato dato originariamente per questo problema
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