Beräkning av pH-värde
Hej!
Jag har problem med följande uppgift:
Beräkna pH-värdet vid ekvivalenspunkten, då man titrerar 10cm^3 0,1 M ättiksyra med 0,1 M NaOH. Förutsatt att ättiksyrans pKa=4,8 och pKw=14,0. Ange lämplig indikator för lösningen.
Jag har kommit fram till att fenolftalein är en lämplig indikator. Jag har fått pH-värdet på ättiksyran till 2,9 genom att räkna Ka = 10^-pKa = 1,58 x 10^-5. pH=-lg[H^+] = -lg(0,001249) = 2,9. Jag har också fått fram att pH+pOH=pKw=14. pOH=11,09. [OH^-]= 10^-pOH = 8 x 10^-12. Stämmer detta? Och hur tar jag mig isåfall vidare? Förstår inte hur mycket NaOH som behövs eller hur man ska få fram vad pH-värdet är vid ekvivalenspunkten.
Vid ekvivalenspunkten har man tillsatt lika många mol hydroxidjoner som det fanns ättiksyra totalt från början. Det är alltså samma situation som om du löst upp 0,001 mol NaAc i den volym vatten som det är vid ekvivalenspunkten. Vilken volym är det?
Vilken reaktion sker om man löser upp NaAc i vatten?
smaragdalena skrev :Vid ekvivalenspunkten har man tillsatt lika många mol hydroxidjoner som det fanns ättiksyra totalt från början. Det är alltså samma situation som om du löst upp 0,001 mol NaAc i den volym vatten som det är vid ekvivalenspunkten. Vilken volym är det?
Vilken reaktion sker om man löser upp NaAc i vatten?
Är molförhållandet 1:1? Isåfall får jag det till 0,001 mol hydroxidjoner.
NaAc + H2O -> NaOH + HAc
C1 x V1 = C2 x V2
0,1 x 0,01 = 0,1 x V2
V2 = 0,01 dm^3 Natriumhydroxid krävs för att nå ekvivalenspunkten
Stämmer detta? Förstår fortfarande inte hur jag ska få ut pH-värdet.
Ja, du har alltså samma situation som om du hade löst upp 0,001 mol NaAc i 200 ml vatten - totalkoncentrtionen blir alltså 0,0005 mol/dm3.
Vilken reaktion sker om man löser upp NaAc i vatten? Hur ser jämviktskonstanten (baskonstanten) ut för den reaktionen?
smaragdalena skrev :Ja, du har alltså samma situation som om du hade löst upp 0,001 mol NaAc i 200 ml vatten - totalkoncentrtionen blir alltså 0,0005 mol/dm3.
Vilken reaktion sker om man löser upp NaAc i vatten? Hur ser jämviktskonstanten (baskonstanten) ut för den reaktionen?
NaAc + H2O -> <- NaOH + HAc
[NaAc]/ [NaOH]x[HAc] = Kc
Hur gör jag nu? vad är det jag behöver få reda på? Oxoniumjonkonc.?
Nej, eftersom det bildas hydroxidjoner är det en basisk lösning, och då är koncentrationen av oxoniumjoner ganska ointressant (även om det är möjligt att räkna ut den på slutet om man vill).
Natriumjonerna är åskådarjoner och därför helt ointressanta för jämvikten. Det du borde räkna yt är Kb - du skriver ett uttryck för Kc. Vad är det? Dessutom har du vänt på uttrycket, om det skulle vara Kb du menar.
Om vi börjar med att föreställa oss en situation när man har löst upp natriumacetatet i vatten men innan det har skett någon reaktion, är koncentrationen av acetatjoner 0,0005 mol/dm3, koncentrationen av hydroxidjoner = 0 (egentligen 10^-7, men det är så nära 0 att vi kan försumma det) och koncetrationen av ättiksyra är 0.
Om vi antar att koncentrationen av ättiksyra efter protolysen är x, kan du då räkna fram koncentrationen av acetatjoner och hydroxidjoner? Vi behöver de uttrycken för att kunna sätta in dem i uttrycket för Kb.
smaragdalena skrev :Nej, eftersom det bildas hydroxidjoner är det en basisk lösning, och då är koncentrationen av oxoniumjoner ganska ointressant (även om det är möjligt att räkna ut den på slutet om man vill).
Natriumjonerna är åskådarjoner och därför helt ointressanta för jämvikten. Det du borde räkna yt är Kb - du skriver ett uttryck för Kc. Vad är det? Dessutom har du vänt på uttrycket, om det skulle vara Kb du menar.
Om vi börjar med att föreställa oss en situation när man har löst upp natriumacetatet i vatten men innan det har skett någon reaktion, är koncentrationen av acetatjoner 0,0005 mol/dm3, koncentrationen av hydroxidjoner = 0 (egentligen 10^-7, men det är så nära 0 att vi kan försumma det) och koncetrationen av ättiksyra är 0.
Om vi antar att koncentrationen av ättiksyra efter protolysen är x, kan du då räkna fram koncentrationen av acetatjoner och hydroxidjoner? Vi behöver de uttrycken för att kunna sätta in dem i uttrycket för Kb.
Stämmer detta?
[OH-] x [HAc] / [Ac-] =Kb
[OH-] efter jämvikt = x
[HAc] efter jämvikt = x
[Ac-] efter jämvikt = 0,0005-x
Kb = Kw/Ka = 6,329 x 10^-10
maca98 skrev :smaragdalena skrev :Ja, du har alltså samma situation som om du hade löst upp 0,001 mol NaAc i 200 ml vatten - totalkoncentrtionen blir alltså 0,0005 mol/dm3.
Vilken reaktion sker om man löser upp NaAc i vatten? Hur ser jämviktskonstanten (baskonstanten) ut för den reaktionen?
NaAc + H2O -> <- NaOH + HAc
[NaAc]/ [NaOH]x[HAc] = Kc
Hur gör jag nu? vad är det jag behöver få reda på? Oxoniumjonkonc.?
Hur vet du att det blir 200ml? blir det inte 20ml? med koncentrationen 0,005mol/dm3 ?
Du har rätt, det är 20 ml - jag trodde jag kom ihåg rätt och orkade inte scrolla upp och kolla. Förlåt! Fast jag halverade bara koncentionen från den ursprungliga, om jag minns rätt, så den kan stämma.
smaragdalena skrev :Du har rätt, det är 20 ml - jag trodde jag kom ihåg rätt och orkade inte scrolla upp och kolla. Förlåt! Fast jag halverade bara koncentionen från den ursprungliga, om jag minns rätt, så den kan stämma.
Okej!
Men förstår fortfarande inte hur jag får fram pH-värdet?
Du vet koncentrationen av OH-joner. Det gör att du kan bestämma pOH. Eftersom pH = 14-pOH, kan du bestämma pH.
smaragdalena skrev :Du vet koncentrationen av OH-joner. Det gör att du kan bestämma pOH. Eftersom pH = 14-pOH, kan du bestämma pH.
Okej, men hur vet jag koncentrationen OH-joner? Kb värdet jag fick fram måste vara fel, går inte lösa med pq-formeln
Nej, du vet inte koncentrationen av hydroxidjoner - jag blandade ihop det med en annan uppgift.
Vid jämvikt har du att [Ac-] = 0.05-x, [HAc] = [OH-] = x och . (14-4,8 = 9,2.) Sätt in värdena i uttrycket för Kb och beräkna x. Därefter kan du beräkna pOH och sedan pH.
Om du vill beräkna pH i din ursprungslösning gör du på liknande sätt, med [HAc] = 0,1-x, [Ac-] = [H+] = x och pKa = 4,8.
Om en vattenlösning av en syra har det pH-värde som överensstämmer med syrans pKa-värde, är koncentrationen av syran och den korresponderande basen (motsvarar ättiksyra respektive acetatjon i det här fallet) lika. Om man löser ättiksyra i vatten, är det mycket mindre än 50 % av ättiksyramolekylerna som reagerar med vattnet, så man kan inte räkna ut pH på det sätt som du försökte.
Jag måste ha varit mer än lovligt virrig när jag svarade på din fråga tidigare.
smaragdalena skrev :Nej, du vet inte koncentrationen av hydroxidjoner - jag blandade ihop det med en annan uppgift.
Vid jämvikt har du att [Ac-] = 0.05-x, [HAc] = [OH-] = x och . (14-4,8 = 9,2.) Sätt in värdena i uttrycket för Kb och beräkna x. Därefter kan du beräkna pOH och sedan pH.
Om du vill beräkna pH i din ursprungslösning gör du på liknande sätt, med [HAc] = 0,1-x, [Ac-] = [H+] = x och pKa = 4,8.
Om en vattenlösning av en syra har det pH-värde som överensstämmer med syrans pKa-värde, är koncentrationen av syran och den korresponderande basen (motsvarar ättiksyra respektive acetatjon i det här fallet) lika. Om man löser ättiksyra i vatten, är det mycket mindre än 50 % av ättiksyramolekylerna som reagerar med vattnet, så man kan inte räkna ut pH på det sätt som du försökte.
Jag måste ha varit mer än lovligt virrig när jag svarade på din fråga tidigare.
Nu har jag fått fram ett svar. Tack så väldigt mycket för hjälpen!
