Question

Constanta de bazicitate a unui acid monoprotic este Kb=10^-4. Care este pH-ul unei solutii in care concentratia bazei conjugate a acestui acid este 0,01 M?

Answer 1

Răspuns: Propunerea mea, este:

Calcule:

1) Calculăm concentrația molară, CM, de ioni OH⁻ formați din ionizarea lui A⁻, în prezența apei, cu tabelul ICE:

Notăm cu X , n moli de A⁻ care ionizează în cantități egale de ioni OH⁻ și HA, volumul soluției se consideră 1L.

n moli ........................A⁻......................HA............................OH⁻

Inițial.........................0,01.....................0.............................0

Consumat...................X........Format...X...........................X

Existent echilibru.......0,01-X...............X..........................X

C M,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,10⁻²-X,,,,,,,,,,,,,,,X,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,X             (mol/L, sau M)                

Se neglijează aportul apei. Introducem valorile în expresia matematică a lui Kb și rezolvăm ecuația de gradul2:

10⁻⁴= X²/ 10⁻²-X;    0,01 =10⁻₄

X²+10⁻⁴X-10⁻⁶=0

X1,2 =(-10⁻⁴ ±√10⁻⁸+4.10⁻⁶)/2; neglijăm 10⁻⁸

X1,2 =(-10⁻⁴±2.10⁻³)/2;

X1 valoare pozitivă= 0,95.10⁻³

Rezultă că: CM OH⁻=0,95.10⁻³ M

2) pOH =?

pOH=-lg 0,95.10⁻³= 3,02

3) pH=?

pH=14-3,02=10,98

R: aprox 10,98

Verificați, vă rog calculele!

Explicație:

Aflarea pH-ului soluției de acid monoprotic, HA(simbolul lui), când se cunoaște concentrația molară a bazei conjugate, A(-) și constanta de bazicitate a acesteia, Kb, se bazează:

a) pe reacțiile de ionizare ale acidului HA și ale bazei conjugate A(-)

HA +  H-OH = H₃O⁺ + A⁻,  Ka  (HA/A⁻)

acid 1..............................baza conjugată 1

Ka= (CM H₃O⁺.C A⁻) / CM HA

A⁻ +  H-OH  =  HA +  OH⁻,  Kb (A⁻/HA) =10⁻⁴

Kb= (CM HA.CM OH⁻)/ CM A⁻

unde CM sunt concentrații molare ale speciilor chimice la momentul echilibrului chimic

b) pe relațiile matematice:

-Ka=Kapă(w)/Kb;  Ka=10⁻¹⁴/10⁻⁴=10⁻¹⁰; este un acid slab

-cum se calculează la o bază de tărie medie,  concentrația molară de ioni OH⁻din soluție, fiindcă ea nu disociază total în ioni, cu ajutorul bilanțului de moli la echilibrul chimic, tabelul ICE

-pOH=-lg CM OH⁻

-pH=14-pOH