Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R1UuRPA7AhuAA1

Ćwiczenie 1

Połącz w pary poniższe pojęcia z ich wyjaśnieniem. stała dysocjacji Możliwe odpowiedzi: 1. stężenie molowe w stanie równowagi chemicznej, czyli stanie, w którym reakcje zachodzą z jednakową szybkością w obu kierunkach, 2. stosunek iloczynu stężeń jonów powstających podczas dysocjacji elektrolitycznej do stężenia cząsteczek niezdysocjonowanych, pozostających w równowadze chemicznej z jonami jest stały w danej temperaturze i opisuje dysocjację elektrolitów słabych, 3. stosunek liczby cząsteczek, które uległy dysocjacji w danym etapie dysocjacji, lub jonów, które powstały w czasie danego etapu dysocjacji do liczby cząsteczek elektrolitu wprowadzonych do roztworu, 4. związek chemiczny, który ulega procesowi rozpadu a jony pod wpływem wody i jest zdolny do przewodzenia prądu elektrycznego stężenie równowagowe Możliwe odpowiedzi: 1. stężenie molowe w stanie równowagi chemicznej, czyli stanie, w którym reakcje zachodzą z jednakową szybkością w obu kierunkach, 2. stosunek iloczynu stężeń jonów powstających podczas dysocjacji elektrolitycznej do stężenia cząsteczek niezdysocjonowanych, pozostających w równowadze chemicznej z jonami jest stały w danej temperaturze i opisuje dysocjację elektrolitów słabych, 3. stosunek liczby cząsteczek, które uległy dysocjacji w danym etapie dysocjacji, lub jonów, które powstały w czasie danego etapu dysocjacji do liczby cząsteczek elektrolitu wprowadzonych do roztworu, 4. związek chemiczny, który ulega procesowi rozpadu a jony pod wpływem wody i jest zdolny do przewodzenia prądu elektrycznego elektrolit Możliwe odpowiedzi: 1. stężenie molowe w stanie równowagi chemicznej, czyli stanie, w którym reakcje zachodzą z jednakową szybkością w obu kierunkach, 2. stosunek iloczynu stężeń jonów powstających podczas dysocjacji elektrolitycznej do stężenia cząsteczek niezdysocjonowanych, pozostających w równowadze chemicznej z jonami jest stały w danej temperaturze i opisuje dysocjację elektrolitów słabych, 3. stosunek liczby cząsteczek, które uległy dysocjacji w danym etapie dysocjacji, lub jonów, które powstały w czasie danego etapu dysocjacji do liczby cząsteczek elektrolitu wprowadzonych do roztworu, 4. związek chemiczny, który ulega procesowi rozpadu a jony pod wpływem wody i jest zdolny do przewodzenia prądu elektrycznego stopień dysocjacji Możliwe odpowiedzi: 1. stężenie molowe w stanie równowagi chemicznej, czyli stanie, w którym reakcje zachodzą z jednakową szybkością w obu kierunkach, 2. stosunek iloczynu stężeń jonów powstających podczas dysocjacji elektrolitycznej do stężenia cząsteczek niezdysocjonowanych, pozostających w równowadze chemicznej z jonami jest stały w danej temperaturze i opisuje dysocjację elektrolitów słabych, 3. stosunek liczby cząsteczek, które uległy dysocjacji w danym etapie dysocjacji, lub jonów, które powstały w czasie danego etapu dysocjacji do liczby cząsteczek elektrolitu wprowadzonych do roztworu, 4. związek chemiczny, który ulega procesowi rozpadu a jony pod wpływem wody i jest zdolny do przewodzenia prądu elektrycznego

RWyJDLyGA4OMs1

Ćwiczenie 2

Ćwiczenie 3

Kwas fosforowy( $V$ ) jest elektrolitem średniej mocy, dysocjującym trójstopniowo. Stałe dysocjacji dla kolejnych etapów dysocjacji mają następujące wartości:

K_{1} = 6,92 \cdot 10^{- 3}

K_{2} = 6,17 \cdot 10^{- 8}

K_{3} = 4,79 \cdot 10^{- 13}

Napisz równania dysocjacji dla tego kwasu oraz podaj nazwy anionów tworzących się w kolejnych etapach dysocjacji.

R1DODQ4L6hmNl

RHClNi42MMzDB

H_{3} {PO}_{4} + H_{2} O ⇄ H_{3} O^{+} + H_{2} {PO}_{4}^{-}

– anion diwodorofosforanowy(

V

)

H_{2} {PO}_{4}^{-} + H_{2} O ⇄ H_{3} O^{+} + {HPO}_{4}^{2 -}

– anion wodorofosforanowy(

V

)

{HPO}_{4}^{-} + H_{2} O ⇄ H_{3} O^{+} + {PO}_{4}^{3 -}

– anion fosforanowy(

V

)

Ćwiczenie 4

Kwas fosforowy( $V$ ) jest elektrolitem średniej mocy dysocjującym trójstopniowo. Stałe dysocjacji dla kolejnych etapów dysocjacji mają następujące wartości:

K_{1} = 7,92 \cdot 10^{- 3}

K_{2} = 6,17 \cdot 10^{- 8}

K_{3} = 4,79 \cdot 10^{- 13}

W zlewce znajduje się wodny roztwór kwasu fosforowego( $V$ ). Uporządkuj wszystkie jony, które występują w tym roztworze, wg malejącego stężenia molowego.

RFtSYhJHa8OJ8

Ćwiczenie 5

Określ, który schematyczny rysunek najlepiej przedstawia roztwór słabego kwasu $H A$ o stałej dysocjacji $K = 10^{- 5}$ i stężeniu molowym $0,1 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ ? Odpowiedź uzasadnij.

RHpILR04GuT9h

Ilustracja przedstawiająca dwie zlewki. W pierwszej w postaci wzorów sumarycznych jedenastu jonów hydroniowych H3O+ i jedenastu jonów A-. W drugiej zlewce dwa jony hydroniowe H3O+, dwa aniony A- oraz czternaście cząsteczek HA. — Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RR22VNs0CKff2

RH03bHrVvByjp

Na rysunku $1$ wszystkie cząsteczki $H A$ są zdysocjowane, zatem rysunek ten nie przedstawia roztworu słabego kwasu.

Na rysunku $2$ zauważalna jest duża przewaga liczby cząsteczek niezdysocjowanych nad liczbą jonów powstających w czasie dysocjacji. Rysunek wskazuje, że właściwie tylko dwie cząsteczki zdysocjowały, tworząc po dwa jony $H_{3} O^{+}$ i $A^{-}$ , natomiast $14$ cząsteczek pozostało niezdysocjowanych.

Rysunek $2$ najlepiej przedstawia roztwór słabego kwasu $H A$ .

Ćwiczenie 6

Wartość $pH$ kwasu octowego o stężeniu molowym $0,0571 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ wynosi $3$ . Oblicz stałą dysocjacji tego kwasu.

RX63JojA0gOCT

R1BsUK0KjipkG

Pamiętaj, że:

pH = - {log}_{10} [H_{3} O^{+}]

Stężenie molowe kwasu octowego $C_{0}$ wynosi $0,0571 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

$pH = 3$ , więc $[H_{3} O^{+}] = 10^{- 3} \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

Korzystamy ze wzoru:

α = \frac{[H_{3} O^{+}]}{C_{0}}

α = \frac{0,001}{0,0571}

α = 0,0175 = 1,75 %

$α$ jest mniejsza od $5 %$ , więc korzystamy ze skróconej wersji wzoru prawa rozcieńczeń Ostwalda:

K = α^{2} \cdot C_{0}

K = {0,0175}^{2} \cdot 0,0571

K = 1,75 \cdot 10^{- 5}

Stała dysocjacji kwasu octowego wynosi $1,75 \cdot 10^{- 5}$ .

Ćwiczenie 7

Oblicz, ile moli jonów pochodzi z dysocjacji soli w $125 {cm}^{3}$ roztworu chlorku wapnia o stężeniu $0,02 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

RTUqMbVuJO7Dh

R14KtK13xUdAT

Równanie reakcji dysocjacji chlorku wapnia:

{CaCl}_{2} \overset{H_{2} O}{\to} {Ca}^{2 +} + 2 {Cl}^{-}

Wypisujemy dane z treści zadania:

V_{{CaCl}_{2}} = 0,125 {dm}^{3}

C_{{CaCl}_{2}} = 0,02 \frac{mol}{{dm}^{3}}

Obliczamy liczbę moli ${CaCl}_{2}$ w zadaniu, korzystając ze wzoru na stężenie molowe:

n_{{CaCl}_{2}} = C_{{CaCl}_{2}} \cdot V_{{CaCl}_{2}}

n_{{CaCl}_{2}} = 0,02 \frac{mol}{{dm}^{3}} \cdot 0,125 {dm}^{3} = 0,0025 mol

1 mol {CaCl}_{2} — 1 mol {Ca}^{2 +}

0,0025 mol {CaCl}_{2} — x

x = 0,0025 mol {Ca}^{2 +}

1 mol {CaCl}_{2} — 2 mol {Cl}^{-}

0,0025 mol {CaCl}_{2} — x

x = 0,005 mol {Cl}^{-}

W roztworze znajduje się $0,0025$ mola kationów wapnia ${Ca}^{2 +}$ oraz $0,0050$ mola anionów chlorkowych ${Cl}^{-}$ .

Ćwiczenie 8

Oblicz wartość stałej dysocjacji kwasu typu $H X$ , jeśli wiadomo, że roztwór $H X$ o stężeniu $0,001 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ ma $pH$ równe $4$ .

RMvpBid7eCo3V

RApy1TZW1qJ0t

Pamiętaj, że:

pH = - {log}_{10} [H_{3} O^{+}]

H X + H_{2} O ⇄ H_{3} O^{+} + X^{-}

pH = 4

[H_{3} O^{+}] = 10^{- 4} \frac{mol}{{dm}^{3}}

α = \frac{[H_{3} O^{+}]}{C_{0}}

α = \frac{10^{- 4}}{0,001} = 0,1 = 10 %

Obliczamy stałą dysocjacji ze wzoru:

K = \frac{α^{2} \cdot C_{0}}{(1 - α)}

K = \frac{{0,1}^{2} \cdot 0,001}{(1 - 0,1)}

K = \frac{0,01 \cdot 0,001}{0,9} = 1,11 \cdot 10^{- 5}

K = 1,11 \cdot 10^{- 5}

Ćwiczenie 9

Jakie jest stężenie amoniaku w wodzie, jeśli $pH$ tego roztworu wynosi $11,5$ ? Stała dysocjacji dla wodnego roztworu amoniaku wynosi $K = 1,78 \cdot 10^{- 5}$ . Wynik podaj w jednostce $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.

R1SIXJZpuz2im

R1djxRp1hR4wm

Zastanów się, jak $pH$ jest skorelowane ze stężeniem jonów wodorotlenkowych.

Na podstawie wartości $pH$ obliczamy $pOH$ :

pOH = 14 - pH

pOH = 14 - 11,5 = 2,5

Obliczamy stężenie jonów wodorotlenkowych:

[{OH}^{-}] = 10^{- pOH}

[{OH}^{-}] = 10^{- 2,5} = 3,16 \cdot 10^{- 3}

Ze wzoru na stężenie jonów wodorotlenkowych wyznaczamy stopień dysocjacji:

[{OH}^{-}] = α \cdot C

α = \frac{[{OH}^{-}]}{C}

Przekształcony wzór podstawiamy do wzoru na stałą dysocjacji:

K = \frac{α^{2} \cdot C}{1 - α}

Ze wzoru wyznaczamy stężenie:

K = \frac{{(\frac{[{OH}^{-}]}{C})}^{2} \cdot C}{1 - \frac{[{OH}^{-}]}{C}}

K - K \cdot \frac{[{OH}^{-}]}{C} = \frac{{[{OH}^{-}]}^{2}}{C}

K \cdot C - K \cdot [{OH}^{-}] = {[{OH}^{-}]}^{2}

K \cdot C = {[{OH}^{-}]}^{2} + K \cdot [{OH}^{-}]

C = \frac{{[{OH}^{-}]}^{2} + K \cdot [{OH}^{-}]}{K}

Do przekształconego wzoru podstawiamy wartości liczbowe stężenia jonów wodorotlenkowych i stałej dysocjacji:

C = \frac{{(3,16 \cdot 10^{- 3})}^{2} + 1,78 \cdot 10^{- 5} \cdot 3,16 \cdot 10^{- 3}}{1,78 \cdot 10^{- 5}} = 0,56 [\frac{mol}{{dm}^{3}}]

Stężenie amoniaku w wodzie wynosi $0,56 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

Film samouczek

Dla nauczyciela