Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R1UnVcjahi3hj1

Ćwiczenie 1

R1cFT666gSUwI1

Ćwiczenie 2

RS1yI3Sheo72A1

Ćwiczenie 3

Ćwiczenie 4

RGzWb0NwX9sIH

R1bSHIJ9q9QGU

R11aNGHw5f0RT

K_{a} = \frac{[H_{3} O^{+}] \cdot [{NO}_{2}^{-}]}{[{HNO}_{2}]}

Ćwiczenie 5

Poniżej zapisano wartości $pH$ płynów ustrojowych występujących w organizmie człowieka.

Lp	płyn ustrojowy	pH
1	sok żołądkowy	2
2	żółć	7,6
3	mocz	5,5
4	sok trzustkowy	8
5	ślina	6,9
6	pot	5
7	płyn mózgowo‑rdzeniowy	7

R1SmG7O2ZAcpd

Ćwiczenie 6

Poniżej zapisano wartości $pH$ płynów ustrojowych występujących w organizmie człowieka.

Lp	płyn ustrojowy	pH
1	sok żołądkowy	2
2	żółć	7,6
3	mocz	5,5
4	sok trzustkowy	8
5	ślina	6,9
6	pot	5
7	płyn mózgowo‑rdzeniowy	7

Oblicz, jakie jest stężenie jonów wodorotlenkowych w soku żołądkowym, skoro jego $pH$ wynosi 2.

R6Ne1DWsAtpGR

Rdri4khamdpIA

Skorzystaj z zależności:

pH + pOH = 14

Z iloczynu jonowego wody wiemy, że:

pH + pOH = 14

A więc:

pOH = 14 - pH

pOH = 14 - 2

pOH = 12

Korzystamy z zależności:

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

[{OH}^{-}] = 10^{- 12} \frac{mol}{{dm}^{3}}

Stężenie jonów wodorotlenowych w soku żołądkowym wynosi $10^{- 12}$ .

Ćwiczenie 7

Słabe kwasy są zdysocjowane zaledwie częściowo:

H A + H_{2} O ⇄ H_{3} O^{+} + A^{-}

Równanie opisujące stałą dysocjacji kwasowej przyjmuje postać:

K_{a} = \frac{[H_{3} O^{+}] \cdot [A^{-}]}{[H A]}

Dysocjacja słabego kwasu zachodzi w nieznacznym stopniu. Z tego względu można w przybliżeniu założyć, że stężenie kwasu w stanie równowagi [HA] jest w przybliżeniu równe całkowitemu stężeniu początkowemu kwasu [HA]Indeks dolny 0. Ponadto, w stanie równowagi ilości powstających jonów $H_{3} O^{+}$ i $A^{-}$ są sobie równe, co oznacza, że [ $H_{3} O^{+}$ ] = [ $A^{-}$ ].

Otrzymujemy wówczas:

[H_{3} O^{+}] = \sqrt{K_{a} \cdot [H A]_{0}}

Stałe dysocjacji $K_{a}$ różnych kwasów prezentuje poniższa tabela:

Lp	kwasy organiczne	KIndeks dolny a
1	$HCOOH$ (mrówkowy)	1,8 · 10Indeks górny -4
2	$C_{6} H_{5} COOH$ (benzoesowy)	6,6 · 10Indeks górny -3
3	${CH}_{3} CH (OH) COOH$ (mlekowy)	1,4 · 10Indeks górny -4
4	${CH}_{3} {CH}_{2} COOH$ (propionowy)	1,3 · 10Indeks górny -5
5	${CH}_{3} COOH$ (octowy)	1,8 · 10Indeks górny -5

Indeks dolny Na podstawie: Eberhard Schweda, red. wyd. pol. Franciszek Buhl, red. wyd. pol. Jerzy Siepak Jander/Blasius Chemia nieorganiczna tom 1 - wprowadzenie i analiza ilościowa, MedPharm, 2014. Indeks dolny koniec

Uszereguj podane kwasy organiczne (1‑5) według ich malejącej mocy.

ReUhwTmSdyejp

Ćwiczenie 8

Oblicz pH kwasu etanowego (octowego) o stężeniu 0,01 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ . W obliczeniach wykorzystaj wartości logarytmów dziesiętnych. Przyjmij także, że logx dla x = 10 wynosi 1.

x	logx	x	logx	x	logx	x	logx
0,01	-2,000	0,26	-0,585	0,51	-0,292	0,76	-0,119
0,02	-1,699	0,27	-0,569	0,52	-0,284	0,77	-0,114
0,03	-1,523	0,28	-0,553	0,53	-0,276	0,78	-0,108
0,04	-1,398	0,29	-0,538	0,54	-0,268	0,79	-0,102
0,05	-1,301	0,30	-0,523	0,55	-0,260	0,80	-0,097
0,06	-1,222	0,31	-0,509	0,56	-0,252	0,81	-0,092
0,07	-1,155	0,32	-0,495	0,57	-0,244	0,82	-0,086
0,08	-1,097	0,33	-0,481	0,58	-0,237	0,83	-0,081
0,09	-1,046	0,34	-0,469	0,59	-0,229	0,84	-0,076
0,10	-1,000	0,35	-0,465	0,60	-0,222	0,85	-0,071
0,11	-0,959	0,36	-0,444	0,61	-0,215	0,86	-0,066
0,12	-0,921	0,37	-0,432	0,62	-0,208	0,87	-0,060
0,13	-0,886	0,38	-0,420	0,63	-0,201	0,88	-0,056
0,14	-0,854	0,39	-0,409	0,64	-0,194	0,89	-0,051
0,15	-0,824	0,40	-0,398	0,65	-0,187	0,90	-0,046
0,16	-0,796	0,41	-0,387	0,66	-0,180	0,91	-0,041
0,17	-0,770	0,42	-0,377	0,67	-0,174	0,92	-0,036
0,18	-0,745	0,43	-0,367	0,68	-0,167	0,93	-0,032
0,19	-0,721	0,44	-0,357	0,69	-0,161	0,94	-0,027
0,20	-0,699	0,45	-0,347	0,70	-0,155	0,95	-0,022
0,21	-0,678	0,46	-0,337	0,71	-0,149	0,96	-0,018
0,22	-0,658	0,47	-0,328	0,72	-0,143	0,97	-0,013
0,23	-0,638	0,48	-0,319	0,73	-0,137	0,98	-0,009
0,24	-0,620	0,49	-0,310	0,74	-0,131	0,99	-0,004
0,25	-0,602	0,50	-0,301	0,75	-0,125	1,00	0,000

R1YDeYzNOTqCA

R1OYqHm1PewTa

1. Zapisz równanie reakcji dysocjacji kwasu octowego.

2. Pamiętaj, że kwas octowy jest słabym kwasem i nie dysocjuje całkowicie na jony.

3. Przeanalizuj zależność pomiędzy stężeniami jonów w roztworze.

4. Wykorzystaj wzór $pH$ = -log[ $H_{3} O^{+}$ ].

Kwas octowy (etanowy) dysocjuje zgodnie z równaniem:

{CH}_{3} COOH + H_{2} O ⇄ H_{3} O^{+} + {CH}_{3} {COO}^{-}

Równanie opisujące stałą dysocjacji kwasowej przyjmuje postać:

K_{{CH}_{3} COOH} = \frac{[H_{3} O^{+}] \cdot [{CH}_{3} {COO}^{-}]}{[{CH}_{3} COOH]}

Dysocjacja kwasu octowego zachodzi w nieznacznym stopniu, ponieważ jest to słaby kwas. Z tego względu można w przybliżeniu założyć, że stężenie kwasu octowego w stanie równowagi $[{CH}_{3} COOH]$ jest w przybliżeniu równe całkowitemu stężeniu początkowemu kwasu ${[{CH}_{3} COOH]}_{0}$ . Do obliczeń zatem przyjmujemy, że:

[{CH}_{3} COOH] = 0,01 \frac{mol}{{dm}^{3}}

W stanie równowagi ilości są sobie równe:

[H_{3} O^{+}] = [{CH}_{3} {COO}^{-}]

Można zatem przekształcić wyrażenie na stałą dysocjacji kwasowej.

K_{{CH}_{3} COOH} = \frac{{[H_{3} O^{+}]}^{2}}{[{CH}_{3} COOH]}

Przekształcając wzór względem stężenia jonów hydroniowych otrzymujemy:

[H_{3} O^{+}] = \sqrt{K_{{CH}_{3} COOH} \cdot [{CH}_{3} COOH]_{}}

Po podstawieniu wartości stałej dysocjacji kwasu (1,8 · $10^{- 5}$ ), którą odczytujemy z tabeli oraz stężenia kwasu octowego, otrzymujemy stężenie jonów hydroniowych w rozworze:

[H_{3} O^{+}] = \sqrt{1,8 \cdot 10^{- 5} \cdot 10^{- 2}}

[H_{3} O^{+}] = \sqrt{0,18 \cdot 10^{- 6}} = 0,42 \cdot 10^{- 3}

Następnie obliczamy $pH$ kwasu korzystając ze wzoru:

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

Do wzoru na $pH$ wstawiamy stężenie jonów hydroniowych:

pH = - \log (0,42 \cdot 10^{- 3}) = - (\log 0,42 + \log 10^{- 3}) = - (- 0,377 - 3) = 3,37

$pH$ kwasu octowego (etanowego) wynosi 3,37.

Ćwiczenie 9

Oblicz $pH$ nasyconego roztworu wodorotlenku żelaza(II) ${Fe(OH)}_{2}$ , jeśli wiadomo, że iloczyn rozpuszczalności tego wodorotlenku wynosi 1,6 · $10^{- 14}$ .

Indeks dolny Źródło: Tadeusz Lipiec, Zdzisław Szmal, Chemia Analityczna z Elementami Analizy Instrumentalnej, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1980. Indeks dolny koniec

RyvjhNW7QGaL4

R15gpcQWQuyHB

Zapisz równanie reakcji dysocjacji wodorotlenku żelaza(II).
Przeanalizuj zależność pomiędzy stężeniami jonów w roztworze nasyconym.
Zapisz wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności wodorotlenku wapnia.
Uwzględnij wartość iloczynu rozpuszczalności i oblicz stężenie jonów wodorotlenkowych, pamiętając o jednostce $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ .
Oblicz $pOH$ korzystając ze wzoru $pOH$ = -log[ ${OH}^{-}$ ].
Oblicz $pH$ pamiętając, że $pOH$ + $pH$ = 14.

1. Wodorotlenek żelaza(II) dysocjuje zgodnie z równaniem reakcji:

Fe (OH)_{2} ⇄ {Fe}^{2 +} + 2 {OH}^{-}

2. Z powyższego równania reakcji wynika, że stężenie jonów ${OH}^{-}$ w roztworze nasyconym będącym w równowadze z osadem jest dwukrotnie większe niż stężenie jonów FeIndeks górny 2+:

[{Fe}^{2 +}] = x [{OH}^{-}] = 2 x

3. Wyrażenie na iloczyn rozpuszczalności dla wodorotlenku żelaza(II) ma postać:

K_{s} = [{Fe}^{2 +}] \cdot {[{OH}^{-}]}^{2}

4. Stężenia każdego z jonów w roztworze nasyconym pozostającym w równowadze z osadem można obliczyć z wyrażenia na iloczyn rozpuszczalności. Przyjmując stężenia jonów równe:

[{Fe}^{2 +}] = x [{OH}^{-}] = 2 x

otrzymujemy:

K_{s} = [x] \cdot {[2 x]}^{2} = x \cdot 4 x^{2} = 4 x^{3}

K_{s} = 4 x^{3}

Przekształcamy powyższe wyrażenie względem x, co daje:

x^{3} = \frac{K_{s}}{4}

x = \sqrt[3]{\frac{K_{s}}{4}}

Podstawiamy wartość liczbową iloczynu rozpuszczalności (1,6 · $10^{- 14}$ ) do równania i obliczamy x:

x = \sqrt[3]{\frac{1,6 \cdot 10^{- 14}}{4}} = \sqrt[3]{0,4 \cdot 10^{- 14}} = \sqrt[3]{4 \cdot 10^{- 15}} = 1,59 \cdot 10^{- 5}

Skoro stężenie jonów ${OH}^{-}$ wynosi 2 $x$ to:

[{OH}^{-}] = 2 x = 2 \cdot 1,59 \cdot 10^{- 5} = 3,18 \cdot 10^{- 5} \frac{mol}{{dm}^{3}}

5. Obliczamy $pOH$ ze wzoru:

pOH = - \log [{OH}^{-}]

pOH = - \log (3,18 \cdot 10^{- 5}) = - (\log 3,18 + \log 10^{- 5}) = - (- 0,5 - 5) = 5,5

6. Obliczamy pH nasyconego roztworu:

pOH + pH = 14

pH = 14 - pOH = 14 - 5,5 = 8,5

$pH$ wodorotlenku żelaza(II) wynosi 8,5.

Mapa pojęć

Dla nauczyciela