matematikk.net

Eddiksyre har en syrekonstant Ka = 1,8∙10−5.

a) Vi lager en buffer ved å blande 0,0600 mol natriumacetat, CH3COONa, og 0,0300 mol eddiksyre, CH3COOH, i 100,0 mL vann. Finn pH i bufferen.

b) Finn pH i løsningen fra a) etter at det er tilsatt henholdsvis 75,0 og 150,0 mL 0,600 M saltsyre.

c) 100,0 mL vannløsning av en sterk syre med pH = 1,50 blandes med 300,0 mL rent vann. Hva blir [H3O+] i løsningen etter blanding? Vannets ioneprodukt Kw = 1,00∙10−14. Gi en best mulig kvalitativ vurdering av hva svaret kan være dersom du ikke klarer å regne det ut.

a)
[tex]\text{pH=pK_a+\log\Big(\frac{n(CH_3COONa)}{n(CH_3COOH)}\Big)=-\log(1.8\cdot10^{-5})+\log\Big(\frac{0.0600}{0.0300}\Big)\approx 5.05}[/tex]

b)
[tex]\text{75.0 mL 0.600M HCl tilsvarer 75.0\cdot10^{-3}\cdot0.600 mol=0.045 mol H^+. \\Det gir pH=pK_a+\log\Big(\frac{0.0600-0.045}{0.0300+0.045}\Big)\approx4.05[/tex]

Observer at i 150 ml 0.600M HCL er det mer sterk syre enn det er acetat i bufferen. Fordi løsningene har samme konsentrasjon tar jeg snarveien ved å si at de første 100 millilitrene går bort på å nøytralisere acetaten og vi står igjen med 50 mL 0.600 mL HCl som fortynnes til et totalt volum på 250 mL. Altså

[tex]\text{[H^+]=\frac{1}{5}\cdot 0.600M=0.12M \Leftrightarrow pH\approx0.51}[/tex]

Hvis du føler det enklere/tryggere kan du mer generelt regne ut stoffmengden av både den sterke syren og den svake basen, finne differansen og så dele på de nye, totale volumet. Du legger merke til at jeg ignorert eddiksyren som er igjen her, fordi den blir dominert av saltsyren.

c)
Dette blir akkurat som i stad. Volumet firedobles, så konsentrasjonen blir en fjerdedel av hva den var.

[tex]\text{[H_3O^+]=\frac{1}{4}\cdot10^{-1.50}M\approx8\cdot10^{-3}M}[/tex]