Question

Vă rog mult, am nevoie de ajutor la problemele 7 și 8​

Answer 1

Răspuns: Părerea mea, este! V-am scris și unele indicații!

Problema 7. pH-ul unei soluții de bază tare, de concentrație molară, CM = 3.10⁻⁵ M=?

Indicații

Într-o soluție apoasă de bază, notată BOH, are loc disocierea ei sub acțiunea apei, în ionii B⁺ și OH⁻. Chiar dacă apa suferă autoionizare, în ionii H₃O⁺ (H⁺ hidratat) și OH⁻, aportul de ioni OH⁻ din disocierea bazei este cel mai mare. Concentrația tuturor ionilor OH⁻ din soluție se exprimă prin pOH, nu prin pH.

pOH = -lg C M total ioni OH⁻ (M, sau mol/L)

C M total ioni OH⁻ = C M ioni OH⁻/ ionizare BOH + CM ioni OH⁻/ autoionizare apă

Kw (apă)=10⁻¹⁴ M²; C M H⁺ = CM OH⁻ = 10⁻⁷ M ( aprox. 25 grade C)

Dacă BOH este bază tare, atunci disociază total în apă:

BOH aq       →   B⁺aq                      +    OH⁻

bază tare 1.......acid conjugat slab1......baza tare2

C M BOH = C M OH⁻

pH-ul unei soluții bazice= 14-pOH

Calcule:

a)C M de ioni OH⁻ din disocierea în apă a lui BOH=?

Considerăm că B este un ion monovalent (valența I, N.O.=+1). Atunci din reacția de disociere, totală,  rezultă că:

BOH aq  →   B⁺  aq   +  OH⁻aq

1mol..............1mol..........1mol

⇒n moli BOH = n moli OH(-) = n moli B(+)

⇒că la volumul Vs de soluție: C M BOH = C M OH ⁻

Deci: C M BOH = 3.10⁻⁵ M = C M OH⁻

2) C M total de ioni OH⁻ din soluție= 3.10⁻⁵ + 10⁻⁷= aprox 3.10⁻⁵ M

3) pOH=?

pOH = -lg C M BOH = - lg C M OH⁻ = -lg 3.10⁻⁵= -(0,48-5)=4,52

4)  pH=?

pH = 14-pOH

pH = 14-4,52=9,48

R: pH=9,48

Problema 8:pH-ul la o soluție de acid de tărie medie 0,020 M, dacă are constanta de aciditate Ka=2.10⁻³=?

Indicație

Într-o soluție apoasă de acid, notat HA, are loc ionizarea acestuia (disocierea electrolitică) în ionii H⁺ și A⁻.

HA aq         =    H⁺ aq          +    A⁻aq

acid1.................acid2...................baza conjugată 1

Apa ionizează (autoionizare) în ionii H₃O⁺ (H⁺ hidratat) și ionii OH⁻. Concentrația totală de ioni H₃O⁺ din soluție este dată de suma:

C M total de ioni H₃O⁺ = C M ioni H₃O⁺ de la HA + C M ioni H₃O⁺ de la apă

Concentrația molară de ioni H⁺ din soluția unui acid se exprimă prin pH:

pH = -lg C M H₃O⁺ (total)     *relația 1*

C M H₃O⁺ din ionizarea apei, la temperatura de 25 grade C = CM OH=10⁻⁷M

Kw constanta de autoionizare apă =aprox. 1. 10⁻¹⁴ M² (25 grade C)

Observație:

Relația 1 este valabilă la soluții de acizi tari, care ionizează total. La acizii de tărie medie și la acizii slabi, unde intervine constanta de echilibru chimic la reacția de disociere HA și gradul de ionizare (α), este altă relație de calcul pentru C M ioni H⁺ aq și pH (fiindcă nu este totală disocierea acidului). În soluția acidului la momentul stabilirii echilibrului chimic există: molecule de HA nedisociate și ioni H⁺ și A⁻ din disocierea unei părți de HA din numărul inițial de moli HA.

C M H₃O⁺ = √ Ka .C M HA   *relația 2*

pH = - 1/2( lg Ka + lg C M HA)  *relația 3*

unde:

C M HA = Concentrație molară HA la echilibru chimic, nedisociat

Calcule

1) C M total ioni H⁺ din soluția apoasă HA=?, cu relația 2

C M total ioni H⁺= C M H⁺ disociere HA + C M H⁺ autoionizare apă

Sigur, la un calcul precis, se va calcula concentrația molară a lui HA la momentul echilibrului chimic, dar noi apreciem că:

C M H⁺ disociere HA = aprox. C M HA inițial

Rezultă:

C M H⁺ total = 0,020 M  + 10⁻⁷ = aprox 0,02=2.10⁻² M

2) Calculăm pH cu relația 3:

pH soluție HA = -1/2 ( lg 2.10⁻²+ lg 2.10⁻²) =-1/2 .2 ( 0,30-2)=1,698=1.70

R: 1,70

Explicație: