Info

Jak vypočítat pH slabé kyseliny

Jak vypočítat pH slabé kyseliny


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Vypočtení pH slabé kyseliny je o něco složitější než stanovení pH silné kyseliny, protože slabé kyseliny se ve vodě úplně nerozptylují. Naštěstí je vzorec pro výpočet pH jednoduchý. Tady je to, co děláte.

Klíčové cesty: pH slabé kyseliny

  • Nalezení pH slabé kyseliny je o něco složitější než nalezení pH silné kyseliny, protože kyselina se úplně nerozpadá na její ionty.
  • Rovnice pH je stále stejná (pH = -logH+), ale musíte použít disociační konstantu kyseliny (KA) najít H+.
  • Existují dvě hlavní metody řešení koncentrace vodíkových iontů. Jeden zahrnuje kvadratickou rovnici. Druhý předpokládá, že slabá kyselina sotva disociuje ve vodě a přibližuje pH. Který z nich si vyberete, záleží na tom, jak přesně potřebujete odpověď. Pro domácí úkoly použijte kvadratickou rovnici. Pro rychlý odhad v laboratoři použijte aproximaci.

PH slabé kyseliny

Jaké je pH 0,01 M roztoku kyseliny benzoové?

Dáno: kyselina benzoová KA= 6,5 x 10-5

Řešení

Kyselina benzoová se disociuje ve vodě jako:

C6H5COOH → H+ + C6H5VRKAT-

Vzorec pro KA je:

KA = H+B-/ HB

kde:
H+ = koncentrace H+ ionty
B- = koncentrace konjugovaných iontů báze
HB = koncentrace nedisociovaných molekul kyseliny
pro reakci HB → H+ + B-

Kyselina benzoová disociuje jeden H+ ion pro každý C6H5VRKAT- ion, takže H+ = C6H5VRKAT-.

Nechť x představuje koncentraci H+ který se oddělí od HB, pak HB = C - x, kde C je počáteční koncentrace.

Tyto hodnoty zadejte do KA rovnice:

KA = x · x / (C-x)
KA = x² / (C - x)
(C - x) KA = x²
x² = CKA - xKA
x² + KAx - CKA = 0

Vyřešte pro x pomocí kvadratické rovnice:

x = -b ± (b² - 4ac)½/ 2a

x = -KA + (KA² + 4CKA)½/2

** Poznámka ** Technicky existují dvě řešení pro x. Protože x představuje koncentraci iontů v roztoku, nemůže být hodnota pro x záporná.

Zadejte hodnoty pro KA a C:

KA = 6,5 x 10-5
C = 0,01 M

x = {-6,5 x 10-5 + (6,5 x 10)-5) + 4 (0,01) (6,5 x 10)-5)½}/2
x = (-6,5 x 10)-5 + 1,6 x 10-3)/2
x = (1,5 x 10-3)/2
x = 7,7 x 10-4

Najít pH:

pH = -logH+

pH = -log (x)
pH = -log (7,7 x 10)-4)
pH = - (- 3,11)
pH = 3,11

Odpovědět

Hodnota pH 0,01 M roztoku kyseliny benzoové je 3,11.

Řešení: Rychlá a špinavá metoda k nalezení slabé kyseliny pH

Většina slabých kyselin se v roztoku stěží disociuje. V tomto roztoku jsme našli kyselinu disociovanou pouze 7,7 x 10-4 M. Původní koncentrace byla 1 x 10-2 nebo 770krát silnější než koncentrace disociovaných iontů.

Hodnoty pro C - x by pak byly velmi blízko C, aby se zdály nezměněné. Pokud v K nahradíme C (C - x)A rovnice,

KA = x² / (C - x)
KA = x² / C

S tím není třeba použít kvadratickou rovnici k řešení pro x:

x² = KA·C

x² = (6,5 x 10-5)(0.01)
x² = 6,5 x 10-7
x = 8,06 x 10-4

Najděte pH

pH = -logH+

pH = -log (x)
pH = -log (8,06 x 10)-4)
pH = - (- 3,09)
pH = 3,09

Všimněte si, že tyto dvě odpovědi jsou téměř identické s rozdílem pouze 0,02. Všimněte si také rozdílu mezi první metodou x a druhou metodou x je pouze 0,000036 M. Pro většinu laboratorních situací je druhá metoda „dost dobrá“ a mnohem jednodušší.

Před nahlášením hodnoty zkontrolujte svou práci. Hodnota pH slabé kyseliny by měla být nižší než 7 (ne neutrální) a obvykle je nižší než hodnota silné kyseliny. Všimněte si, že existují výjimky. Například pH kyseliny chlorovodíkové je 3,01 pro 1 mM roztok, zatímco pH kyseliny fluorovodíkové je také nízké, s hodnotou 3,27 pro 1 mM roztok.

Zdroje

  • Bates, Roger G. (1973). Stanovení pH: teorie a praxe. Wiley.
  • Covington, A. K .; Bates, R. G .; Durst, R.A. (1985). "Definice hodnot pH, standardní referenční hodnoty, měření pH a související terminologie". Pure Appl. Chem. 57 (3): 531-542. doi: 10,1351 / pac198557030531
  • Housecroft, C. E .; Sharpe, A. G. (2004). Anorganická chemie (2. vydání). Prentice Hall. ISBN 978-0130399137.
  • Myers, Rollie J. (2010). "Sto let pH". Žurnál chemického vzdělávání. 87 (1): 30-32. doi: 10,1021 / ed800002c
  • Miessler G. L .; Tarr D.A. (1998). Anorganická chemie (2. vydání). Prentice-Hall. ISBN 0-13-841891-8.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos