Segítenétek kémia háziban?

Ennél a feladatnál túl sok az adat, vagy a disszocióciófokot nem ismerjük, vagy a kiindulási koncentrációt (az egyensúlyi állandót ismerjük, de szokott olyan feladat is lenni, ahol azt kell számolni).

Felírod az egyenletet, alá a kiindulási, átalakult és egyensúlyi koncentrációkat

`C_6H_5-COOH` ⇌ `C_6H_5-COO^-` + `H^+`

1, Ha az egyensúlyi állandóval nem foglalkozunk

Kiinduláskor 0,01 mol/dm3 a benzoesav koncentrációja, a másik kettőé nulla.

A disszociációfok 1%, az azt jelenti, hogy ennyi az átalakulás mértéke, az átalakult sorba a benzoesav alá 0,0001 kerül, ugyanezek a számok a hidrogénion és a benzoát-ion oszlopába.

Egyensúlyban tehát lesz 0,0099 mol/dm3 a benzoesav koncentrációja, a hidrogénioné 0,0001 mol/dm3; így az egyensúlyi állandó ismerete nélkül pH = `-log[H^+]` = 4

2, Ha a kiindulási koncentrációt nem ismerjük, akkor.

Kiindulunk 100x mol/dm3-es oldatból; azért írok annyit, mert akkor a disszociációfok ismeretében a hidrogénion-koncentráció lesz x, és egyből ezt tudjuk számolni.

Az egyensúlyi elegy koncentrációja benzoesavra 99x, a két ionra pedig x.

Az egyensúlyi állandó:

`K=([H^+]*[C_6H_5COO^-])/([C_6H_5COOH])` = `x^2/(99x)` = `6.6*10^(-5)`

Ezt megoldod x-re:

x = `6.534*10^(-3)`

pH = `-lg[H^+]` = `-lg(6.534*10^(-3))` = 2,185

Ebben az esetben a kiindulási benzoesav-koncentráció `100x` = 0,6534 `(mol)/(dm^3)`.

3.

Ha a disszociációfokot nem ismerjük, akkor

Kiindultunk 0,01 mol/dm3 benzoesavból.

Átalakul x mindegyikből

Az egyensúlyi elegyben van 0,01-x mol/dm3 benzoesav, a két ion x mol/dm3

Az egyensúlyi állandó:

`K=([H^+]*[C_6H_5COO^-])/([C_6H_5COOH])` = `x^2/(0.01-x)` = `6.6*10^(-5)`

Ezt megoldva:

x= `7.8*10^(-4)` = `[H^+]`

pH = `-log[H^+]` = `-log(7.8*10^(7.8*10^(-4))` = 3,108

Ennél a megoldásnál a disszociációfok `(7.8*10^(-4))/0.01` = `7.8*10^(-2)` (0.78 %)

A harmadikra szavazok, mivel az egyensúlyi állandó biztosan jó, viszont ilyen kis egyensúlyi állandó esetén a disszocióciófok sokkal kisebb szokott lenni.

Ha még nem tanultatok másodfokú egyenletet, akkor a harmadik megoldásnál alkalmazhatod azt, hogyha a disszociációfok mértéke 1 % alatti, akkor az `x^2/(0.01-x)` összefüggésben a 0,01 melletti x elhanyagolható, így

`[H^+]` = `root()(K_s*c_s)` = `root()(6.6*10^(-5)*0.01)` = `8.1*10^(-4)` `to` pH = 3,09 (kis eltérés a fentihez képest).

Mindenesetre az egyik adat felesleges.