Kjemispørsmål...

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderators: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Post Reply
Hoksalon
Ramanujan
Ramanujan
Posts: 265
Joined: 03/08-2010 22:12

Ja, er fullt klar over at jeg burde forholde meg til matematikk, men det viser seg jo at det er noen med god peiling på kjemi her inne også, og da gir jeg det bare et forsøk. Jeg er nemlig mildt sagt frustrert over syre-base-kapittelet i boken, og jeg føler jeg stopper opp på hver oppgave. Det kan derfor bli en god del oppgaver nedover her. Jeg vil ikke ha et løsningsforslag, men tips til hvordan jeg kan komme videre.

Oppgave 1
Vi løser 0,500 g av en organisk syre med molekylformelen C6H10O4 i vann og titrerer løsningen med 0,250 mol/L KOH. Til fullstendig nøytralisering av syren går det med 27,4 mL kalilut. er syren enprotisk, toprotisk eller treprotisk?"
Dette er en av mange oppgaver jeg har stoppet opp før jeg har begynt.

Oppgave 2
Løseligheten av kalsiumhydroksid i vann kan bestemmes ved titrering med saltsyre. I alt 50,0 mL mettet kalsiumhydroksidløsning ble titrert med 0,100 mol/L HCl, og det gikk med 11,12 mL for å oppnå ekvivalenspunktet.
a) Hvilken indikator kan brukes, og hva er fargeomslaget ved ekvivalenspunktet < Løst

b) Skriv fullstendig ligning og molforhold for reaksjonen < Løst

c) Beregn løseligheten av kalsiumhydroksid i mol/L og i g/100 mL vann. < Løst

d) Beregn løselighetsproduktet for kalsiumhydroksid ut fra dette forsøket. < Her stopper det opp."


Oppgave 3
Hvis du skal finne pH i en blanding av en syre og en base, bør du først skrive den fullstendige ligningen for nøytralisering. Så kan du beregne stoffmengde syre og stoffmengde base og vurdere om stoffmengdene er like store, eller om det eventuelt blir et overskudd av syre eller base.
a) < Løst
b) < Løst
c) 50 mL 0,1 mol/L CH3COOH og 10 mL 0,5 mol/L NaOH

Jeg starter slik:

[tex]CH_3COOH + OH^{-} \rightarrow CH_3COO^{-} + H_2O[/tex]
Man regner ut stoffmengden av de to og ser at de har ekvivalent mengde. Dette gjør at alt går over i CH3COO(-).

[tex][OH] = \frac{5\times 10^{-3}mol}{60\times10^{-3}L} = 0,083 \frac{mol}{L}[/tex]
Deretter skrev jeg opp likevektsligningen:
[tex]CH_3COO^{-} + H_2O \rightarrow CH_3COOH + OH^{-}[/tex]

[tex]1,8\times 10^{-5} = \frac{x^2}{0,083-x}[/tex]

[tex] x = 1,2\times 10^{-3} mol/L [/tex]
Dette gir meg en pOH på 2,92 og en pH på 11,08. Svaret skal være at pH er lik 8,8...

Oppgave 4
Skisser en titrerkurve for titrering av 50,0 mL 0,200 mol/L NaOH med 0,100 mol/L HCl.
Beregn pH-verdien
a) ved start (fått til)
b) halvtitrerpunktet (skjønner ingenting)

Her har boken kun tatt for seg eksempler med en svak syre og en sterk base. Ettersom løsningen av halvtitrerpunkt inneholder syrekonstant/basekonstant, er jeg forvirret.

Jeg kommer dessverre med mye mer, det er bare de siste oppgavene jeg har hatt store problemer med... :oops:
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

tar ett par for deg:
Oppgave 1
Vi løser 0,500 g av en organisk syre med molekylformelen C6H10O4 i vann og titrerer løsningen med 0,250 mol/L KOH. Til fullstendig nøytralisering av syren går det med 27,4 mL kalilut. er syren enprotisk, toprotisk eller treprotisk?"
Dette er en av mange oppgaver jeg har stoppet opp før jeg har begynt.
[tex]\text n(syre)=m/M=0,5/146,1=3,42*10^{-3}\,mol[/tex]

[tex]n(base)=C*V=0,25*(27,4*10^{-3})=6,85*10^{-3}\,mol [/tex]

for hver mol base trengs 2 mol syre, dvs 2-protisk syre.
trolig er syra 1, 6-heksandisyre (adipic acid)
Oppgave 3
Hvis du skal finne pH i en blanding av en syre og en base, bør du først skrive den fullstendige ligningen for nøytralisering. Så kan du beregne stoffmengde syre og stoffmengde base og vurdere om stoffmengdene er like store, eller om det eventuelt blir et overskudd av syre eller base.
a) < Løst
b) < Løst
c) 50 mL 0,1 mol/L CH3COOH og 10 mL 0,5
Dette gir meg en pOH på 2,92 og en pH på 11,08. Svaret skal være at pH er lik 8,8...
Jeg kommer dessverre med mye mer, det er bare de siste oppgavene jeg har hatt store problemer med... :oops:
[tex]\text \,start: n(HA)=n(OH^-)=5\,mmol[/tex]

[tex]\text \,etter: n(A^-)=5\,mmol[/tex]
og V(tot) = 60 ml, dvs
[tex][A^-]=n /V=(5\,mmol)/(60\,ml)=0,0833\,M[/tex]

altså der er danna ei svak base, der pH er:

[tex]pOH=0,5\left(pK_b-\lg(0,0833)\right)=5,2[/tex]
[tex]pH=8,8[/tex]
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Hoksalon
Ramanujan
Ramanujan
Posts: 265
Joined: 03/08-2010 22:12

[tex]pOH=0,5\left(pK_b-\lg(0,0833)\right)=5,2[/tex]
Dette skjønte jeg ikke. Hvorfor deler du på 2, og hva er [tex]pK_b[/tex]?

EDIT: Ok, jeg skjønner nå at [tex]pK_b[/tex] er pH av basekonstanten, men jeg skjønner ikke helheten av hva du gjør, og hvorfor.
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Hoksalon wrote:[tex]pOH=0,5\left(pK_b-\lg(0,0833)\right)=5,2[/tex]
Dette skjønte jeg ikke. Hvorfor deler du på 2, og hva er [tex]pK_b[/tex]?
EDIT: Ok, jeg skjønner nå at [tex]pK_b[/tex] er pH av basekonstanten, men jeg skjønner ikke helheten av hva du gjør, og hvorfor.
jeg har rett og slett ikke tid å forklare pOH likninga. Men sett opp protolysen av svak base med K_b, så popper nevnte likning fram.
Er forklart på www.realisten.com

Uansett siden n(HA) = n(OH^-) i starten så overføres alt til svak base A^-.
Med 60 ml total volum. Så finn bare pH av svak base på vanlig måte...
det lærer du i kjemi 1 og kjemi 2.
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

ang oppg 2 C) og d):
hvis løseligheten din er s [M], så blir løselighetsproduktet i d)

[tex]K_{sp}(Ca(OH)_2)=s*(2s)^2=4s^3[/tex]
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Hoksalon
Ramanujan
Ramanujan
Posts: 265
Joined: 03/08-2010 22:12

Ok, takk skal du ha for hjelpen.

Et lite ekstra spørsmål:

Jeg skal i oppgave 4d) (som jeg ikke hadde tatt med da) finne ut hva pH'en er ved tilsetting av 1 mL syre etter ekvivalenspunktet. Jeg fant ut at vi trengte 50 mL HCl og 50 mL NaOH for å nå ekvivalenspunktet. Dermed trodde jeg det skulle bli en rimelig grei sak å sette det opp slik:

[tex][H_3O^{+}] = \frac{10^{-3} L \times 0,100 \frac{mol}{L}}{101\times10^{-3}L} = 9,9\times 10^{-4}[/tex]

[tex]pH = -log(9,9\times10{-4}) = 3,0[/tex]

Dette ser lovende ut ovenfor det boken skriver også, men fasiten sier at pH'en skal være lik 3,2. Er det noen synlige feil jeg gjør her?
PeterGriffin
Cantor
Cantor
Posts: 118
Joined: 03/02-2011 17:11

Mulig jeg har oversett noe i oppgave 4 her, men hvordan kom du frem til at du trengte 50mL HCl for å nå ekvivalenspunktet?

Du har allerede 50mL 0,200M NaOH i kolben.

50mL * 0,200M = 0,01mol

Du trenger altså da 0,01 mol syre for å nå ekvivalenspunktet.

0,1L * 0,100M = 0,01 mol.
Hoksalon
Ramanujan
Ramanujan
Posts: 265
Joined: 03/08-2010 22:12

Hm, jeg tror jeg må ha forvekslet det med da jeg nådde halvtitreringspunktet. Da trengte jeg bare 50 mL HCl. Det er sannsynligvis feilen, siden jeg nå får 3,1789 i pH.
PeterGriffin
Cantor
Cantor
Posts: 118
Joined: 03/02-2011 17:11

Jepp!

[symbol:tilnaermet] 3,2 er riktig svar i hvertfall.
Post Reply