Mam problem z dwoma zadaniami dotyczącymi pH. Od razu mówię, że te zadania nie należą do najprostszych, dlatego jak ktoś nie wie jak je zrobić, to niech ich nie robi. Za każdą wartościową odpowiedź będę bardzo wdzięczna. zad.1 Ile cm3 wody należy dodać do 10 cm3 15% roztworu wodnego amoniaku o gęstości 0,942 g/cm3, aby otrzymać roztwór o pH=11,55? (odp.V=104cm3) zad.2 Roztwór kwasu benzoesowego o pH=2,94 rozcieńczono dwukrotnie. Oblicz pH roztworu po rozcieńczeniu. (odp. pH=3,09)
Szukane:
Kwas jest jednoprotonowy, więc korzystamy z prawa rozcieńczeń Ostwalda w celu obliczenia początkowego stężenia.
Przeliczam stężenie procentowe na molowe
M NH3= 14 + 3 = 17 g/mol – masa molowa
Cmol = Cp x d / 100% x M
Cmol = 15 % x 942 g/dm3 / 100% x 17 g/mol
Cmol = 8,31 mol/dm3 – stężenie molowe amoniaku.
Odczyn wodnego roztworu amoniaku jest zasadowy wobec tego obliczam pOH
pH + pOH = 14
pOH = 14 – pOH
pOH = 14 – 11,55 = 2,45
[OH^- ] = 10^-2,45 = 3,55 x 10^-3 mol/dm3
Obliczam Cmol amoniaku po rozcieńczeniu wodą , korzystam z prawa rozcieńczeń Ostwalda i muszę mieć stałą dysocjacji amoniaku – Kb = 1,75 x 10^-5
K = alfa ^2 x Cmol / 1 – alfa
Alfa = [OH^-]/ Cmol - stopień dysocjacji
[OH^2] + K x [OH^-]/ Cmol = K
Po podstawieniu danych
(3,55 x 10^-3 ) ^2 + 1,75 x 10^-5 x 3,55 x 10^-3 / Cmol = 1,75 x 10^-5
Cmol = 12,6 x 10^-6 + 6,21 x 10^-8 / 1,75 x 10^-5
Cmol = 0,723 mol/dm3 – stężenie molowe amoniaku po rozcieńczeniu wodą
Korzystając z krzyżowej reguły rozcieńczania obliczam objętość dodanej wody
8,31 M -------- 0,723 – 0 = 0,723
0,723 M
0 M ---------------- 8,31 – 0,723 = 7,587
V1/V2 = 0,723 / 0,7587
V1 = 10 cm3
V2 – objętość wody
10/V2 = 0,723 / 0,7587
V2 = 104,9 cm3 - objętość dodanej wody