Transcript Διαλύματα ασθενών μονοπρωτικών οξέων ή βάσεων

Διαλύματα ασθενών
μονοπρωτικών οξέων ή βάσεων
Αναφορά σε ένα διάλυμα
Το νικοτινικό οξύ, HC6H4O2N (Ka=1,44.10-5), είναι η ονομασία της
νιασίνης, πολύ σημαντικής βιταμίνης της ομάδας Β. Να υπολογιστεί η
[Η3Ο+] διαλύματος όγκου 1L, το οποίο παρασκευάστηκε με διάλυση 12,3g
νικοτινικού οξέος σε νερό.
Α. Ορισμός αρχικής συγκέντρωσης διαλύματος σε Μ
12,3g/L ή 12,3/123=0,1mol/L
B. Αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο διάλυμα και σύσταση στην ισορροπία
HA + Η2Ο 
A-
+
Η3Ο+
Αρχικά
0,1Μ
Ιοντίζονται/
παράγονται
-x/M
+x/M
+x/M
(0,1-x) /M
+x/M
+x/M
Ιοντική ισορροπία
[ A ]  [ H 3O  ]
Ka 
[ HA]
Αφού
Ka
 0,01
C
2
x
1,44105 
0,1  x
x2
1,4410 
0,1
5
x  1,2 103
Αναφορά σε περισσότερα από
ένα διαλύματα (συνδεόμενα με
αραίωση, συμπύκνωση,
ανάμειξη)
Η διαλυτότητα του NH4Cl στο νερό είναι ίση με 0,1 mol/L στους 25οC.
α. Να υπολογιστεί ο βαθμός ιοντισμού του οξέος, τα mol των κατιόντων
Η3Ο+ και η [Η3Ο+] σε 100mL κορεσμένου διαλύματος NH4Cl στους 25οC.
β. Πόσα mL νερού πρέπει να προστεθούν στο αρχικό διάλυμα, ώστε να
διπλασιαστεί ο βαθμός ιοντισμού; Στο αραιωμένο διάλυμα να
υπολογιστούν τα mol των κατιόντων Η3Ο+ και η [Η3Ο+].
Δίνεται για την ΝΗ3 ότι Κb=10-5.
α)
Α. Ορισμός αρχικής συγκέντρωσης διαλύματος σε Μ
[NH4Cl]=C1=0,1 mol/L=0,1M
B. Αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο διάλυμα και σύσταση στην ισορροπία
NH4Cl
NH4+ + Cl-0,1M
+0.1M
+0.1M
NH4+ + Η2Ο

NH3
+
Η3Ο+
Αρχικά
0,1Μ
Ιοντίζονται/
παράγονται
-x/M
+x/M
+x/M
(0,1-x) /M
+x/M
+x/M
Ιοντική
ισορροπία
Συνέχεια
[ NH 3 ]  [ H 3O  ] K w
Ka 


[ NH 4 ]
Kb
Αφού
Ka
 0,01
C
Και άρα
ή
καταλήγουμε
2
1014
x
9

10

5
10
0,1  x
x2
10 
0,1
9
x  105
x
a1 
 104
C1
Ο βαθμός ιοντισμού είναι:
5
Η [Η3Ο+] είναι: x  10
τα mol των κατιόντων Η3Ο+ είναι: n1  10
5

100
 10 6 mol
1000
Συνέχεια
β.
Α. Ορισμός αρχικής συγκέντρωσης διαλύματος σε Μ
C1V1=C2V2 ή C1V1=C2(V1+Vνερού) ή 0,1.100=C2(100+ω)
C2 
10 mol
 [ NH 4Cl ]
100   L
B. Αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο διάλυμα και σύσταση στην ισορροπία
NH4Cl
NH4+ + Cl-
-C2M
+C2M
+C2M
NH4+ + Η2Ο

NH3
+
Η3Ο+
Αρχικά
C2Μ
Ιοντίζονται/
παράγονται
-y/M
+y/M
+y/M
(C2-y) /M
+y/M
+y/M
Ιοντική
ισορροπία
Συνέχεια
[ NH 3 ]  [ H 3O  ] K w
Ka 


[ NH 4 ]
Kb
a2  2a1  2 104 
Αφού
a2  0,1
C2 
y
C2
y2
10 
C2  y
9
ή
και
καταλήγουμε
10 mol
 [ NH 4Cl ]
100   L
y  2 104 C2
2
y
10 
C2
9
C2  0,025M
  300 mL
4
6
Η [Η3Ο+] στο αραιωμένο διάλυμα είναι: y  2 10  0,025  5 10 M
Ανάμειξη διαλυμάτων με
διαλυμένες ουσίες που
αντιδρούν μεταξύ τους
Αναμιγνύονται 200 mL υδατικού διαλύματος ασθενούς μονοπρωτικού
οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 1Μ με 800 mL διαλύματος υδατικού διαλύματος
ΝαΟΗ συγκέντρωσης 0,25Μ. Να υπολογιστεί το pH του τελικού
διαλύματος. Δίνεται ΚαΗΑ=2.10-5.
Α. mol HA σε 200mL διαλύματος= 0,2 mol
B. mol NaOH σε 800mL διαλύματος= 0,2 mol
HA + NaOH
NaA + H2O
0,2 mol
Αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο διάλυμα και σύσταση στην ισορροπία
NaA
Na+ + A-0,2M
+0.2M
+0.2M
A - + Η 2Ο
 HA
+
OH-
Αρχικά
0,2Μ
Ιοντίζονται/
παράγονται
-x/M
+x/M
+x/M
(0,2-x) /M
+x/M
+x/M
Ιοντική
ισορροπία
Συνέχεια
[ HA]  [OH  ] K w
Kb 


[A ]
Ka
Αφού
Kb
 0,01
C
Και άρα
ή
καταλήγουμε
1014
x2

5
2 10
0,2  x
9
10
x2

2
0,2
x  105
pOH  5
και
pH  9