Question

obliczyć pH roztworów:

100 ml 0,1 n CH3COOH + 100ml 0,1 n NaOH

oraz

100 ml 0,1 n CH3COOH +101ml 0,1 n NaOH

wyliczyc w oparciu o stała dysocjacji CH3COOH K= 1,99 *10^-5

Answer 1

Witaj :)

zadanie 1.

dane:  V₁=100ml=0,1dm³,  c₁=0,1n=0,1M CH₃COOH,  V₂=100ml=0,1dm³,  

........c₂=0,1n=0,1M NaOH

szukane:  pH

-------------------------------------

--- w wyniku zmieszania roztworów zachodzi reakcja:

CH₃COOH + NaOH ---------> CH₃COONa + H₂O

--- reagenty występują w ilościach stechiometrycznych ponieważ w każdym roztworze znajduje się jednakowa liczba moli n = n₁ = n₂ = c₁V₁ = c₂V₂ = 0,1mol/dm³*0,1dm³ = 0,01mola,

--- 0,01mola CH₃COOH + 0,01mola NaOH daje 0,01 mola CH₃COONa,

--- sumaryczna objętość mieszaniny roztworów wynosi V = V₁+V₂ = 200ml = 0,2dm³,

--- mieszaninę obu roztworów można zatem potraktować jako roztwór CH₃COONa o stężeniu c = n/V = 0,01mola/0,2dm³ = 0,05mola/dm³,

--- CH₃COONa jako sól słabego kwasu i mocnej zasady hydrolizuje z odczynem alkalicznym po uprzedniej całkowitej dysocjacji:

CH₃COO⁻ + H₂O <-----------> CH₃COOH + OH⁻

--- stężenie jonów wodorowych dla roztworów soli słabych kwasów i mocnych zasad gdy stopień hydrolizy β ≤ 0,01 oblicza się ze wzoru:

[H₃O⁺] ≈ √[Kw*Ka/c] = √[10⁻¹⁴ *1,99*10⁻⁵/0,05] = 1,995*10⁻⁹ M

pH = - log 1,995*10⁻⁹ = 8,70

 

β ≈ √[Kw/(Ka*c)] = √[10⁻¹⁴/(1,99*10⁻⁵ *5*10⁻²)] = 10⁻⁴ < 0,01

Szukane pH wynosi 8,70.

 

zadanie 2.

dane:  jak wyżej, z tym że tu V₂ = 101ml = 0,101dm³

szukane:  pH

-----------------------------

Podobnie jak w zadaniu 1 zachodzi identyczna reakcja z tą jednak różnicż, że pozostaje nadmiar NaOH, który praktycznie całkowicie cofa hydrolizę CH₃COONa.

W ten sposób o pH mieszaniny roztworów decyduje tylko nadmiar NaOH.

[OH⁻] = (n₂- n₁)/(V₁+V₂) = (c₂V₂- c₁V₁)/(V₁+V₂) =

[OH⁻] = (0,05*0,101- 0,05*0,1)/(0,101+ ),1) = 4,9751*10⁻⁴

pOH = - log [OH⁻] = - log 4,9751*10⁻⁴ = 3,30

pH = 14,00 - pOH = 14,00 - 3,30 = 10,70

Szukane pH wynosi 10,70.

 

Semper in altum……………………………………………………………pozdrawiam :)

 

Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.

PS. W razie wątpliwości - pytaj :)