Keresés

Keresendő kifejezés:

Toplista

Toplista
  • betöltés...

Segítség!

Ahhoz, hogy mások kérdéseit és válaszait megtekinthesd, nem kell beregisztrálnod, azonban saját kérdés kiírásához ez szükséges!

Összeöntés, pH számítás?

719
Ha az alábbi két alkotót összeöntjük, akkor mekkora lesz a keletkező oldatunk pH-ja?
Nh4OH: 30 ml, pH= 9.5
NaOh: 3 ml, pH= 10,8
Kd (NH4OH) = 1.8 * 10^-5
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
pH, kémia
0
Felsőoktatás / Kémia

Válaszok

1
`NaOH:` Erős bázis, teljes mértékben disszociál.
3 ml = 0.003 dm³
pOH = 14 - 10.8 = 3.2
`[OH^(-)] = 10^(-3.2) (mol)/(dm^3) = 6.31·10^(-4) (mol)/(dm^3)`
`n_(OH^(-)) = 0.003·6.31·10^(-4) mol = 1.89·10^(-6) mol`

`NH_4OH:` Gyenge bázis, `K_d` része disszociál.
30 ml = 0.03 dm³
pOH = 14-9.5 = 4.5
`[OH^(-)] = 10^(-4.5) (mol)/(dm^3) = 3.16·10^(-5) (mol)/(dm^3)`
`n_(OH^(-)) = 0.03·3.16·10^(-5) mol = 9.48·10^(-7) mol`

Ha összeöntjük, Az OH ionok összeadódnak:
[Most utólag azt hiszem, hogy innentől nem jó, olvass tovább]
`n_(OH^(-)) = 1.89·10^(-6) mol + 9.48·10^(-7) mol = 2.84·10^(-6) mol`
Mindez 33 ml oldatban van, ami 0.033 dm³:
`[OH^(-)] = (2.84·10^(-6))/(0.033) (mol)/(dm^3) = 8.61·10^(-5) (mol)/(dm^3)`
`pOH = - lg 8.61·10^(-5) = 4.06`
`pH = 14-4.06 = 9.94`
[Idáig valószínű nem jó, olvass tovább]

Mire használandó a `K_d`?
Ez a lezajló folyamat:
`NH_4OH hArr NH_4^(+) + OH^-`
A disszociációs állandó pedig ezt jelenti:
`K_d = ([NH_4^(+)]·[OH^-])/([NH_4OH]) = [OH^-]^2/(c-[OH^-])`
Ebből, ha szükség lenne rá, ki tudnánk számolni most az NH₄OH koncentrációját (c), de arra nincs szükség ebben a feladatban. (Legalábbis remélem, hogy így van, és most nem kell variálni a c-vel...)

Vagy ha egy másik feladatban a koncentráció lenne megadva, akkor az előző másodfokú egyenletből lehetne kiszámolni a `[OH^-]`-t, abból pedig végül a pH-t.

Ha nincs igazam a fenti számítással, akkor esetleg úgy kell, hogy az NH₄OH-nál tovább kell számolni, hogy kijöjjön a c. Aztán összeöntés után hígabb lesz az oldat, ki kell számolni az új koncentrációt, és azzal a Kd segítségével kell az OH⁻ ion-koncentrációt számolni, és azt kell hozzáadni a NaOH-ból származó ionokhoz. Kicsit zavar, hogy ott van mellette a NaOH is, nem befolyásolja az NH₄OH koncentráció-hígulását?

Hmm, az az érzésem, hogy inkább ezt a koncentráció-hígulásos számolást kell csinálni, nem pedig simán összeadni az ionokat. Vagyis ez lesz:
Ezt a képletet használjuk:
`K_d = [OH^-]^2/(c-[OH^-])`
Amiből:
`c = [OH^-] + [OH^-]^2/(K_d)`
`c = 3.16·10^(-5) + (3.16·10^(-5))^2/(1.8·10^(-5)) = 8.71·10^(-5) (mol)/(dm^3)`
Ami ennyi NH₄OH-t jelent az eredeti 3 ml-ben:
`n = c·V = 8.71·10^(-5) (mol)/(dm^3) · 0.003 dm^3 = 2.61·10^(-7) mol`

Összeöntés után ez lesz az NH₄OH-val:
Az új koncentráció 33 ml-ben:
`c = (2.61·10^(-7) mol)/(0.033 dm^3) = 7.91·10^(-6) (mol)/(dm^3)`
Megint ez a képlet kell:
`K_d = [OH^-]^2/(c-[OH^-])`
Csak most OH-t kell belőle kifejezni:
`[OH^-]^2 + K_d·[OH^-] - c·K_d = 0`
Ez másodfokú egyenlet; jobban látszik, ha x-nek nevezzük az ismeretlent:
`x^2 + 1.8·10^(-5)·x - 7.91·10^(-6)·1.8·10^(-5) = 0`
Megoldóképlettel két gyök lesz, de csak a pozitív gyök a jó:
`x = [OH^-] = 5.95·10^(-6) (mol)/(dm^3)`
Az ionok mennyisége a teljes térfogatban:
`n_(OH^(-)) = 0.033·5.95·10^(-6) mol = 1.96·10^(-7) mol`

Ezt kell összeadni a NaOH-ból jövő ionokkal:
`n_(OH^(-)) = 1.89·10^(-6) mol + 1.96·10^(-7) mol = 2.09·10^(-6) mol`
Mindez 33 ml oldatban van:
`[OH^(-)] = (2.09·10^(-6))/(0.033) (mol)/(dm^3) = 6.33·10^(-5) (mol)/(dm^3)`
`pOH = - lg 6.33·10^(-5) = 4.2`
`pH = 14-4.2 = 9.8`

Remélem, tényleg ez a jó...
Ebből próbáltam okosodni: http://cheminst.emk.nyme.hu/gyakorlat/09a-08b-pHszamolas.pdf
Módosítva: 2 éve
0