Gjest skrev:Gjest skrev:noen som klarer oppgave b)?
?
Reaksjonslikningen:
[tex]NH_3+H_2O \rightleftharpoons NH_4^++OH^-[/tex]
Man tilsetter saltsyre [tex]HCl\overset{H_2O}{\rightarrow} Cl^-+H_3O^+[/tex] slik at total reaksjonslikning blir:
[tex]NH_3+H_3O^+\Rightarrow NH_4^++H_2O[/tex]
Dermed får vi at [tex]n( NH_4^+)_{initial}+x[/tex] og [tex]n(NH_3)_{initial}-x[/tex]. Den tilsatte mengden saltsyre:
[tex]n(HCl)=n(H_3O^+)=0.02L*3.50M=0.07mol[/tex]
Slik at :
[tex]n(NH_3)=n(NH_3)_{initial}-0.07mol=0.1175mol[/tex] og [tex]n(NH_4^+)=n(NH_4^+)_{initial}=n(H_3O^+)=0.07mol[/tex]
Innsatt i :
[tex]pH=pK_a+log\left ( \frac{\left [ A^- \right ]}{\left [ HA \right ]} \right )[/tex] gir oss at:
[tex]pH=9.25+log\left ( \frac{\frac{0.1175mol}{0.250L+0.02L}}{\frac{0.07mol}{0.250+0.02L}} \right )\approx 9.47[/tex]
Legg merke til at [tex]pH>pK_a[/tex] som betyr at bufferen er nærmere ytterpunktet på den basiske siden [tex]pH=pK_a\pm 1[/tex]. Dvs. vi trenger å tilsette mindre base for å nå ytterpunktet i bufferen ([tex]pH=pK_a+1[/tex]) enn motsatt. Derfor kan vi finne bufferkapasiteten i base retning.
Tar ikke med [tex]V_{total}[/tex], siden det er i begge brøker og kan strykes vekk.
[tex]pH=pK_a+log\left ( \frac{n(NH_3+xmol)}{n(NH_4^-xmol)} \right )[/tex]. Substitusjon av [tex]pH=pK_a+1[/tex] gir
[tex]1=log\left ( \frac{n(NH_3)+xmol}{n(NH_4^+)-xmol} \right )\Leftrightarrow 10n(NH_4^+)-10xmol=n(NH_3)+xmol[/tex]
Gir oss at :
[tex]x=-\frac{n(NH_3)-10n(NH_4^+)}{11}=-\frac{0.1175mol-10*0.07mol}{11}\approx 0.053mol[/tex]
Bufferkapsiteten er kjent som stoffmengden sterke syre eller base som kan tilsettes 1 L v bufferen før den er sprengt.
Dvs av kapasiteten er [tex]\frac{0.053mol}{0.250L+0.02L}*1L=0.19mol[/tex]
EDIT:
Jeg ser at jeg ikke har lest oppgaven skikkelig. Oppgaven spør om å finne den
største bufferkapasiteten, og dette må jo være det samme som å finne hvor mye sterk syre du kan tilsette før [tex]pH=pK_a-1[/tex] ettersom [tex]pH>9.25[/tex] er intervallet [tex]pK_a-1>pK_a+1[/tex], men fremgangsmåten burde dog være riktig =)