Jak určit koncentraci iontů?

73 výzva.
Vypočítejte koncentraci iontů HCOO –, H+ a pH v: a) 0,03 M HCOOH; b) roztok (hmot. % = 5,0 %); c) roztok obsahující 4,6 g/dm 3 HCOOH.
řešení:
K_D(НСОУН) = 1,77 · 10 –4 ;
C_M(HCOOH) = 0,03 M;
% (HCOOH) = 5,0 %;
M(HCOOH) = 46,03 g/mol.

a) 0,03 M HCOOH

Disociace kyseliny mravenčí: HCOOH = H + + HCOO – ;

HCOOH je slabá kyselina. Pro slabé kyseliny se [H + ] vypočítá podle vzorce:

pH = –log[H + ] = –log2,3 10 –3 = 3 – log2,3 = 2,64.

odpověď: [H+] = [HCOO-] = 2,3 · 10-3 mol/dm3; pH = 2,64.

b) roztok (hmot. % = 5,0 %)

Koncentraci kyseliny zjistíme z výpočtu: C_M(HCOOH) = [(hmot. % 1000 g)/100 %]/M(HCOOH); C_M(HCOOH) = [(5 % 1000 g)/100 %]/46,03 g/mol = 1,086 mol.

Pojďme vypočítat [H + ] a [HCOO – ]

pH = –log[H + ] = –log1,39 10 –2 = 2 – log1,39 = 1,86.

Odpověď: [H+] = [HCOO-] = 1,39 · 10-2 mol/dm3; pH = 1,86.

c) roztok obsahující 4,6 g/dm 3 HCOOH

Koncentraci kyseliny zjistíme z výpočtu: C_M(HCOOH) = m(HCOOH)/M(HCOOH) = 4,6/46,03 = 0,01 M.

Pojďme vypočítat [H + ] a [HCOO – ]

pH = –log[H + ] = –log4,2 10 –3 = 3 – log4,2 = 2,38.

Odpověď: [H+] = [HCOO-] = 4,2 · 10-3 mol/dm3; pH = 2,38.

74 výzva.
Vypočítejte koncentraci OH –, H + iontů a pH v: a) 0,01 M NH₂ACH; b) roztok NH₂OH (% hmotn. = 0,1 %).
řešení:
K_D(NH₂OH) = 9,67-10;
C_M(NH₂OH) = 0,01 M;
% (NH2H) = 0,1 %;
M(NH₂OH) = 33 g/mol. N.H.₂OH + H₂O=NH₃OH + + OH –

a) 0,01 M NH₂OH

Disociace hydroxylaminu: NH2OH + H2O = NH3OH+ + OH–

NH₂OH je slabá báze. Pro slabé báze se [H + ] vypočítá pomocí vzorce:

pH = –log[H + ] = –log1,02 10 –10 = 10 – log1,02 = 9,99.

Protože hydroxylamin (NH₂OH) je slabý elektrolyt, pak se pro výpočet použije zjednodušený vzorec Ostwaldova zřeďovacího zákona:

kde: α – stupeň disociace; K_D – disociační konstanta; C_M – molární koncentrace elektrolytu.

Pojďme tyto problémy nahradit Ostwaldova rovnice, dostaneme:

Nyní spočítáme koncentraci hydroxidových iontů, dostaneme:

[OH -] = C_М · a = 0,01 · (9,80 · 10-3) = 9,80 · 10-5 mol/dm3.

Odpověď: a) [H+] = 1,02 · 10–10 mol/dm3; [OH – ] = 9,80 · 10 –5 mol/dm3; pH = 9,99.

ČTĚTE VÍCE

Kde se tvoří boční kořeny?

b) roztok NH₂OH (hmot. % = 0,1 %)

Koncentraci hydroxylaminu zjistíme z výpočtu:

С_М(NH₂OH) = [(hmot. % . 1000 g)/100 %]/M(NH₂ACH); S_М(NH₂OH) = [(0,1 % . 1000 g)/100 %]/33 g/mol = 0,03 mol.

Vypočítejme [H + ], dostaneme:

pH = –log[H + ] = –log5,9 10 -11 = 11 – log5,9 = 10,24.

Odpověď: [H+] = 5,9. 10-11 mol/dm3; pH = 10,24.

75 výzva.
Vypočítejte koncentraci iontů CH₃COO –, H + a pH v: a) 0,04 M CH₃COOH; b) roztok (hmot. % = 5,5 %); c) roztok obsahující 1,2 g/dm 3 CH₃COOH.
rozhodnutí:
K_D(CH₃COOH) = 1,78 10-5;
C_M(CH₃COOH) = 0,04 M;
% (СH₃COOH) = 5,5 %;
M(CH₃COOH) = 60 g/mol.