PH i saltlösningar

nov 19, 2021
admin

Vårt mål är att hitta pH i olika saltlösningar och vi börjar med en lösning av natriumacetat så i lösningen kommer vi att ha natriumjoner na+ och acetatanjoner ch3coo – och natriumkatjonerna kommer inte att reagera med vatten men acetatanjonerna kommer att göra det så acetatanjonen är den konjugerade basen till ättiksyra så acetatanjonen kommer att reagera med vatten och det kommer att fungera som en bas det kommer att ta en proton från vatten så om du lägger till en H plus 2 ch3coo – får du ch3cooh och om du tar en proton bort från vatten om du tar en h+ bort från h2o får du Oh H – med hydroxidjonen okej så låt oss gå vidare och skriva våra initiala koncentrationer här så vårt mål är att beräkna pH i vår lösning vi börjar med 0.25 molär koncentration av natriumacetat och det är samma koncentration av vår acetatanjon här så vi kommer att skriva 0.25 molar för den initiala koncentrationen av acetatanjonen om vi låtsas som om ingenting har reagerat bör vi ha en nollkoncentration för båda våra produkter rätt så en nollkoncentration för våra två produkter nästa vi tänker på förändringen så CH 3 Co – acetatanjonen när den reagerar kommer den att förvandlas till ch3cooh eller ättiksyra så vilken koncentration vi än förlorar för acetatanjonen så vinner vi för ättiksyra så om vi gör koncentrationen av acetatanjonen X som reagerar okej så om X reagerar om X koncentrationen reagerar så kommer vi att förlora X och vi kommer att vinna X här borta okej det är samma sak för hydroxid vi skulle vinna X en koncentration för hydroxid så vid jämvikt skulle koncentrationen av acetat vara 0.25 minus X så vi antar att allt kommer till jämvikt här koncentrationen av ättiksyra skulle vara X koncentrationen av hydroxid skulle också vara X okej härnäst skriver vi vårt jämviktsuttryck och eftersom detta är acetat som fungerar som en bas rätt vi skulle skriva KB här så vi skriver K B är lika med koncentrationen av våra produkter över koncentrationen av våra reaktanter så vi har koncentrationen av ch3cooh gånger koncentrationen av hydroxid Zoar gånger koncentrationen av LH – Detta är allt över koncentrationen av våra reaktanter och återigen ignorerar vi vatten så vi har bara koncentrationen av acetat att oroa oss för här så vi sätter in koncentrationen av acetat okej så låt oss tänka på koncentrationen av ättiksyra vid jämvikt okej så vid jämviktskoncentrationen är X så jag går över hit och sätter X och sedan för hydroxid är det samma sak rätt koncentrationen av hydroxid jämvikt är också X så jag sätter in X här borta och sedan för koncentrationen av acetat rätt en jämviktskoncentration av acetat är 0.25 minus X så 0,25 minus X nästa när du tänker på KB-värdet för denna reaktion och du kommer förmodligen inte att kunna hitta detta i någon tabell men du kan hitta KA för ättiksyra så ättiksyra rätt ättiksyra och acetat detta är ett konjugerat syra-baspar och KA-värdet för ättiksyra är lätt att hitta i de flesta läroböcker och KA-värdet är lika med 1.8 gånger 10 till minus 5 och vårt mål är att hitta KB rätt vad är KB för för den konjugerade basen och vi vet att för ett konjugerat syra-bas par ka gånger KB är lika med kW rätt joniseringskonstanten för vatten så vi kan gå vidare och plugga in 1.8 gånger 10 till minus 5 gånger KB är lika med vi vet att detta värde är 1.0 gånger 10 till det negativa 14 så vi behöver bara lösa KB så vi kan ta fram miniräknaren här och ta 1,0 gånger 10 till det negativa 14 och sedan dividerar vi med 10,8 gånger 10 till det negativa 5 så vi får 5,6 gånger 10 till det negativa 10 så låt oss få lite mer utrymme här nere och skriva det så KB är lika med 5,6 gånger 10 till det negativa 10 och detta är lika med x i kvadrat höger är lika med x i kvadrat över 0.25 minus X för att göra matematiken enklare kommer vi att anta att koncentrationen X är mycket mycket mindre än 0,25 och om så är fallet rätt så är detta ett extremt litet tal vi kan bara låtsas som om det är det är ganska nära noll och så 0.25 minus X är ganska mycket samma sak som 0,25 så låt oss göra det antagandet igen för att göra vårt liv lättare så detta är fem punkt sex gånger 10 till minus 10 är lika med x i kvadrat över 0,25 så nu måste vi lösa för X okej så vi har vi har vi har fem punkt sex gånger 10 till minus 10 och vi kommer att multiplicera att vi kommer att multiplicera att vi kommer att multiplicera det med 0.25 och så får vi en punkt fyra gånger 10 är alla negativa 10 så vi måste nu ta kvadratroten av det talet rätt och vi får X är lika med detta ger oss X är lika med 1,2 gånger 10 till negativa 5 så låt oss gå vidare och skriva det här så X X X är lika med 1.2 gånger 10 till den negativa 5 okej vad representerar X vi har alla dessa alla dessa beräkningar skrivna här vi kanske har glömt vad X representerar X representerar koncentrationen av hydroxidjoner rätt så X är lika med konstanten av hydroxidjoner så låt oss gå vidare och skriva ner det X är lika med dessa så detta är molaritet detta är koncentrationen av hydroxidjoner och om vi vet det kan vi så småningom komma fram till pH rätt som var vår ursprungliga fråga beräkna pH i vår lösning så att vi kan hitta Poh härifrån jag vet att Poh är lika med den negativa log av hydroxidjonkoncentrationen så jag kan ta den negativa log av vad vi just fick den negativa log av 1.2 gånger 10 till den negativa 5 och det kommer att ge mig Poh okej så låt oss gå vidare och göra det så den negativa loggen av 1,2 gånger 10 till den negativa 5 kommer att ge mig en Poh på fyra punkt nio två okej så jag går vidare och skriver Poh är lika med fyra punkt nio två och slutligen för att hitta pH behöver jag använda en sak till eftersom pH plus Poh är lika med 14 okej så jag kan plugga in Poh här och sedan subtrahera det från 14 så pH är lika med 14 minus 4.9 2 och det blir nio punkt noll åtta så pH är lika med nio punkt noll åtta så vi har att göra med en basisk lösning för vårt salt låt oss göra en annan så vårt mål är att beräkna pH för en noll fem noll molär lösning av ammoniumklorid så för ammoniumklorid har vi NH fyra plus och Cl minus kloridanjonerna kommer inte att reagera märkbart med vatten men det kommer ammoniumjonerna att göra så låt oss skriva vår reaktion här så NH 4 plus kommer att fungera som en syra det kommer att ge en proton till h2o så om h2o accepterar en proton som förvandlas till hydroniumjonen så h3o plus och om NH 4 plus förlorar en proton så återstår nh3 okej så låt oss börja med våra initiala koncentrationer, vi försöker hitta pH i vår lösning och vi börjar med punkt noll fem noll molär lösning av ammoniumfluorid så det är samma koncentration av ammoniumjoner okej så detta är punkt noll fem noll molar och om vi låtsas som om denna reaktion inte har inträffat ännu är vår koncentration av våra produkter noll nästa vi tänker på förändringen och eftersom NH 4 plus förvandlas till NH 3 vad vi förlorar för NH 4 plus är vad vi vinner för NH 3 så om vi förlorar en viss koncentration av X för ammonium rätt om vi förlorar en viss koncentration av X för NH 4 plus får vi samma koncentration X för NH 3 och därför skulle vi också få samma koncentration för hydronium också så vid jämvikt skulle vår koncentration av ammonium vara punkt noll fem noll minus X för hydroniumjonen skulle det vara X och för ammoniak för NH 3 skulle det vara X som Så vi talar om ammonium som agerar som en syra här och så vi kommer att skriva ett jämviktsuttryck vi kommer att skriva ka så ka är lika med koncentrationen av produkter över reaktanter så detta skulle vara koncentrationen av h3o plus gånger koncentrationen av NH 3 allt över koncentrationen av NH 4 plus eftersom vi utelämnar vatten så hela koncentrationen av NH 4 plus okej koncentrationen av hydroniumjoner vid jämvikt är X så vi sätter ett X här samma sak för koncentrationen av NH 3 och höger det skulle vara X så vi sätter ett X här detta är hela koncentrationen av ammonium som är punkt noll fem noll minus X så här borta sätter vi noll punkt noll fem noll minus X nästa vi behöver tänka på KA värdet rätt så att hitta KA för detta för denna reaktion är vanligtvis inte något du skulle hitta i en tabell i en lärobok men vi vet att vi pratar om en syrabas en konjugerad syra-baspar här så NH 4 plus och NH 3 vårt konjugerade syra-baspar vi försöker hitta KA för NH 4 plus och återigen det brukar inte finnas i de flesta läroböcker men KB-värdet för NH 3 är det är 1.8 gånger 10 till minus 5 så för ett konjugerat syra-baspar är ka gånger KB lika med kW så vi försöker hitta ka vi vet att KB är 1,8 gånger 10 till minus 5 detta är lika med 1,0 gånger 10 till minus 14 så vi kan återigen hitta ka på vår miniräknare så 1,0 gånger 10 till minus 14 vi dividerar det med 1.8 gånger 10 till negativa 5 och så är KA-värdet 5,6 gånger 10 till negativa 10 så om vi får lite utrymme här nere säger vi att ka är 5,6 gånger 10 till negativa 10 detta är lika med så vara x i kvadrat här borta och återigen kommer vi att anta att vi kommer att anta att X är mycket mycket mindre än punkt 0 5 och 0 så vi behöver inte oroa oss för X just här om det är ett extremt litet tal punkt 0 5 0 minus X är ganska mycket detsamma som punkt 0 5 0 så vi sätter in detta och vi har punkt 0 5 0 här så vi behöver lösa X så vi tar fram miniräknaren och vi ska ta fem punkt sex gånger 10 till minus 10 och vi ska multiplicera med punkt 0 5 och sedan ska vi ta kvadratroten av det för att få fram vad X är så X är lika med 5 punkt tre gånger 10 till minus 6 så X är lika med fem punkt tre gånger 10 till minus 6 så X är lika med fem punkt tre gånger 10 till den negativa 6 X representerar koncentrationen av hydroniumjoner så detta är en koncentration rätt detta är koncentrationen av hydroniumjoner så för att hitta pH allt vi behöver göra är att ta den negativa loggen av detta okej så pH är lika med den negativa loggen av koncentrationen av hydroniumjoner så vi kan bara plugga in detta i här fem punkt tre gånger tio till den negativa sex och vi kan lösa och låt oss ta den negativa loggen av fem punkt tre gånger tio till minus sex och så får vi vi vi får vi får fem punkt två åtta om vi avrundar uppåt här så låt mig få lite mer utrymme så vi avrundar uppåt till fem punkt två åtta för vårt slutliga pH pH pH är lika med fem punkt två åtta så vi fick en sur lösning vilket är vad vi skulle förvänta oss om vi om vi tänker på saltet som vi ursprungligen fick för det här problemet

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.