Ένα δείγμα 50,0 ml 0,43 Μ βενζοϊκού οξέος C6H5COOH τιτλοδοτείται με 0,50 NaOH υπολογίζει το ρΗ στο σημείο ισοδυναμίας ΚΑ ισούται με 6,5 10-5;

Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε το pH στο σημείο ισοδυναμίας της τιτλοδότησης:

1. Κατανοήστε την αντίδραση

Το βενζοϊκό οξύ (C₆H₅COOH) είναι ένα αδύναμο οξύ και το NaOH είναι μια ισχυρή βάση. Η αντίδραση στο σημείο ισοδυναμίας σχηματίζει βενζοϊκό νάτριο (C₆H₅coona), το αλάτι του ασθενούς οξέος:

C₆H₅COOH (aq) + naOH (aq) → c₆h₅coona (aq) + h₂o (l)

2. Υπολογίστε τις γραμμομορείς βενζοϊκού οξέος

* Moles βενζοϊκού οξέος =(όγκος σε L) × (μοριακή)

* Moles βενζοϊκού οξέος =(0,050 L) × (0,43 mol/L) =0,0215 mol

3. Προσδιορίστε τα moles του NaOH σε ισοδυναμία

Στο σημείο ισοδυναμίας, τα moles του NaOH θα είναι ίσα με τα γραμμάρια του βενζοϊκού οξέος:

* Moles NaOH =0,0215 mol

4. Υπολογίστε τον όγκο του NaOH που χρησιμοποιείται

* Όγκος NaOH =(Moles of NaOH) / (γραμμομοριακή NaOH)

* Όγκος NaOH =(0,0215 mol) / (0,50 mol / L) =0,043 L =43,0 mL

5. Προσδιορίστε τη συγκέντρωση του βενζοϊκού νατρίου

* Ο συνολικός όγκος στο σημείο ισοδυναμίας είναι 50,0 mL (βενζοϊκό οξύ) + 43,0 mL (NAOH) =93,0 mL

* Συγκέντρωση βενζοϊκού νατρίου =(moles βενζοϊκού νατρίου) / (συνολικός όγκος σε L)

* Συγκέντρωση βενζοϊκού νατρίου =(0,0215 mol) / (0,093 L) =0,231 mol / l

6. Υπολογίστε το ρΗ του διαλύματος βενζοϊκού νατρίου

Το βενζοϊκό νάτριο είναι το άλας ενός ασθενούς οξέος (βενζοϊκό οξύ) και μιας ισχυρής βάσης (ΝΑΟΗ). Θα υποβληθεί σε υδρόλυση, παράγοντας ιόντα υδροξειδίου (OH⁻):

(Aq) + h₂o (l) ⇌ c₆h₅cooh (aq) + oh (aq)

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα παρακάτω βήματα για να υπολογίσουμε το pH:

* Υπολογίστε το KB:

* Kb =kw / ka (όπου kW =1,0 × 10⁻⁻⁴)

* Kb =(1,0 × 10⁻) / (6,5 × 10⁻⁵) =1,54 × 10⁻⁻⁰

* Ρυθμίστε έναν πάγο:

| | C₆h₅coo⁻ | H₂o | C₆h₅cooh | Ωχ |

| ----- | ----------- | ------- |

| I | 0.231 | | 0 | 0 |

| C | -x | | +x | +x |

| Ε | 0.231-x | | x | x |

* Χρησιμοποιήστε την έκφραση KB:

* Kb =[c₆h₅cooh] [oh⁻] / [c₆h₅coo⁻]

* 1.54 × 10⁻⁻ =(x) (x) / (0.231 - x)

* Δεδομένου ότι το KB είναι πολύ μικρό, μπορούμε να προσεγγίσουμε (0,231 - x) ≈ 0,231

* 1,54 × 10⁻⁻ =x² / 0,231

* x² =3,55 × 10⁻⁻¹

* x =[oh⁻] =5.96 × 10⁻⁶ m

* Υπολογίστε το poh:

* poh =-log [oh⁻] =-log (5.96 × 10⁻⁶) =5.23

* Υπολογίστε το pH:

* ph + poh =14

* ph =14 - 5.23 = 8.77

Επομένως, το pH στο σημείο ισοδυναμίας της τιτλοδότησης είναι περίπου 8,77.