Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Összeöntés, pH számítás?

1517
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: 6 éve
0