Postovani, molim vas za pomoc oko sljedecih zadataka: Koliko grama natrijeva acetata treba dodati u 200,00 cm3 kloridne kiseline koncentracije 0,2000 mol dm–3 da se dobije otopina pH = 4,5? Izračunajte pH i koncentraciju svih prisutnih iona u otopini H2SO4 koncentracije 0,1 mol/L. K2(H2SO4)=1,2E(-2) Izračunajte koncentraciju HS– i S2– iona u zasićenoj otopini H2S ako je pH =3,0. K1, H2S = 5,7E(–8) K2, H2S = 1,2E(–15) pokušala sam si pomoći oko sličnih zadataka objavljenim na eskola stranici ali nisam uspjela. nisam sigurna kako započeti pojedini zadatak

Ime i prezime: lara mihoci [email protected]

 


U prvom zadatku treba primijeniti poznatu formulu s dva prezimena (Henderson i Hasselbalch):

pH = pKa(HA) + log [A]/[HA]

Pored formule, treba i pretpostaviti da dodatak natrijevog acetata neće bitno mijenjati volumen otopine, što nam drastično pojednostavljuje računanje koncentracija. Ono što ne treba pretpostaviti je da je natrijev acetat dodan u suvišku, budući da se jedino tako može dobiti pufer.

HA iz formule će biti octena kiselina nastala reakcijom natrijevog acetata i solne kiseline, dok će A biti acetatni anion iz natrijevog acetata. Njegova koncentracija bit će jednaka koncentraciji natrijevog acetata koji nije utrošen u reakciji sa solnom kiselinom. Prema tome, polaznu formulu možemo prvo prebaciti u konkretniji oblik, s tim da umjesto koncentracije aniona odmah možemo staviti koncentraciju neutrošenog natrijevog acetata:

pH = pKa(CH3COOH) + log [CH3COONa]/[CH3COOH]

Nakon toga, s obzirom na to da se radi o istoj otopini, koncentracije možemo izraziti kao množine podijeljene s volumenom otopine i onda te volumene pokratiti pa će nam ostati samo množine:

pH = pKa(CH3COOH) + log n(CH3COONa)/n(CH3COOH)

Nadalje, kako je u reakciji utrošena sva solna kiselina, množina nastale octene kiseline bit će jednaka polaznoj množini solne kiseline:

n(CH3COOH) = n0(HCl) = c0(HCl)·V(HCl)

Množina natrijevog acetata u otopini bit će jednaka polaznoj množini natrijevog acetata umanjenoj za polaznu množinu solne kiseline, budući da su reagirali u omjeru 1 : 1:

n(CH3COONa) = n0(CH3COONa) − n0(HCl)

= n0(CH3COONa) − c0(HCl)·V(HCl)

To sad možemo staviti u konkretiziranu varijantu dvoprezimene formule:

pH = pKa(CH3COOH) + log ((n0(CH3COONa) − c0(HCl)·V(HCl))/(c0(HCl)·V(HCl)))

U toj formuli imamo točno jednu nepoznanicu koja je ujedno i rješenje zadatka. Do nje(ga) ćemo doći u nekoliko koraka:

log ((n0(CH3COONa) − c0(HCl)·V(HCl))/(c0(HCl)·V(HCl))) = pH − pKa(CH3COOH)

(n0(CH3COONa) − c0(HCl)·V(HCl))/(c0(HCl)·V(HCl)) = 10pH − pKa(CH3COOH)

n0(CH3COONa) − c0(HCl)·V(HCl) = c0(HCl)·V(HCl)·10pH − pKa(CH3COOH)

n0(CH3COONa) = c0(HCl)·V(HCl)·10pH − pKa(CH3COOH) + c0(HCl)·V(HCl)

= c0(HCl)·V(HCl)·(10pH − pKa(CH3COOH) + 1)

Ako nisam što zgriješio u postupku, to bi trebalo biti to. Preostaje još pomnožiti množinu natrijevog acetata s njegovom molarnom masom.


Drugi zadatak je djelomično riješen ovdje. Preostaje još naći koncentracije pojedinih ionskih vrsta. Protoni su već riješeni, a koncentracija hidroksidnih aniona računa se tako da se konstanta autoionizacije vode podijeli s koncentracijom protonâ. Koncentracija sulfatnih aniona jednaka je prirastu koncentracije protonâ zbog drugog stupnja disocijacije, a koncentracija hidrogensulfatnih se dobije tako da se taj isti prirast oduzme od polazne koncentracije sumporne kiseline.


Ne bih znao reći kolika je topljivost sumporovodika u neimenovanom otapalu, pri nepoznatoj temperaturi i vrijednosti pH od 3, a zapravo ne znam ni kakva je topljivost u vodi sobne temperature pri istom pH. Mimo tih nejasnoća, zadatak se rješava primjenom formula koje su u općoj formi napisane ovdje, a izvedene ovdje, samo za tripotonsku kiselinu.


Pozdrav,

Odgovorio: Ivica Cvrtila   [email protected]

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija