Υπολογίστε το ρΗ στα 10 ml τιτλοδότησης σε τιτλοδότηση 50 1000Μ οξικού οξέος με NaOH KA1.7510-5;
Κατανόηση της τιτλοδότησης
* οξικό οξύ (ch₃cooh): Ένα αδύναμο οξύ. Εν μέρει ιονίζει στο νερό για να σχηματίσει ιόντα Η και οξικά ιόντα (ch₃coo⁻).
* Υδροξείδιο του νατρίου (NAOH): Μια ισχυρή βάση. Διαχωρίζεται πλήρως στο νερό για να σχηματίσει ιόντα Na⁺ και Oh⁻.
* τιτλοδότηση: Η διαδικασία προσθήκης ενός γνωστού όγκου ενός διαλύματος με γνωστή συγκέντρωση (τιτλοδότηση) σε ένα διάλυμα άγνωστης συγκέντρωσης (αναλύτη) μέχρι να ολοκληρωθεί η αντίδραση.
Βήματα για τον υπολογισμό του pH
1. Αρχικές συνθήκες:
* όγκος οξικού οξέος: 50 mL
* Συγκέντρωση οξικού οξέος: 1000 mm (αυτό φαίνεται πολύ υψηλό, αλλά θα συνεργαστούμε με αυτό για αυτό το παράδειγμα. Ρεαλιστικά, οι συγκεντρώσεις είναι συνήθως στο MM ή στο χαμηλότερο εύρος.)
* ka του οξικού οξέος: 1.75 x 10⁻⁵
2.
* Υπολογίστε τις αρχικές γραμμομορείς οξικού οξέος:
* Moles =συγκέντρωση x όγκος
* Moles =(1000 mmol/l) * (0,050 L) =50 mmol
3.
* Υποθέστε ότι η συγκέντρωση του NaOH είναι γνωστή (πρέπει να το δώσετε). Ας υποθέσουμε μια συγκέντρωση 100 mm για αυτό το παράδειγμα.
* Υπολογίστε τα moles του NaOH που προστέθηκαν όταν προστίθεται 10 ml τιτλοδότησης:
* Moles =συγκέντρωση x όγκος
* Moles =(100 mmol/l) * (0,010 L) =1 mmol
4. Αντίδραση και ισορροπία:
* Η αντίδραση μεταξύ οξικού οξέος και ΝαΟΗ είναι:
* Ch₃cooh + naoh → ch₃coo⁻ + h₂o + na⁺
* Μετά την προσθήκη 10 mL NaOH:
* Οι γραμμομονείς του ΝΑΟΗ έχουν εξουδετερωθεί 1 mmol οξικού οξέος.
* 49 mmol του οξικού οξέος παραμένουν.
* 1 mmol ιξικών ιόντων (ch₃coo⁻) σχηματίζονται.
5. Πίνακας πάγου (αρχική, αλλαγή, ισορροπία):
* Ρυθμίστε ένα τραπέζι πάγου για να προσδιορίσετε τις συγκεντρώσεις ισορροπίας:
| | Ch₃cooh | H⁺ | Ch₃coo⁻ |
| --- | --- | --- | --- |
| i | 49 mmol | 0 | 1 mmol |
| c | -x | +x | +x |
| e | 49-x | x | 1+x |
6. Έκφραση ka:
* Χρησιμοποιήστε την τιμή KA για να βρείτε τη συγκέντρωση ισορροπίας H⁺:
* Ka =[h⁺] [ch₃coo⁻] / [ch₃cooh]
* 1.75 x 10⁻⁵ =x (1+x) / (49-x)
7. Επίλυση για x:
* Δεδομένου ότι το ΚΑ είναι πολύ μικρό, μπορούμε να απλοποιήσουμε την εξίσωση, υποθέτοντας ότι το Χ είναι αμελητέα σε σύγκριση με 49 και 1:
* 1.75 x 10⁻⁵ ≈ x / 49
* x ≈ (1,75 x 10⁻⁵) * 49 =8,575 x 10⁻⁴
8. Υπολογισμός pH:
* ph =-log [h⁺]
* ph =-log (8.575 x 10⁻⁴) ≈ 3.07
Σημαντικές σημειώσεις
* Η συγκέντρωση του NaOH είναι κρίσιμη: Πρέπει να παρέχετε αυτές τις πληροφορίες για να λάβετε ένα ακριβές pH.
* παραδοχές: Η απλούστευση που γίνεται στο βήμα 7 ισχύει όταν το ΚΑ είναι μικρή και το οξύ δεν είναι πολύ αραιωμένο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ίσως χρειαστεί να λύσετε την τετραγωνική εξίσωση για να έχετε ένα ακριβέστερο αποτέλεσμα.
* Σημείο ισοδυναμίας: Το ρΗ στο σημείο ισοδυναμίας (όταν όλο το οξικό οξύ εξουδετερώνεται) θα είναι μεγαλύτερο από 7 επειδή το οξικό ιόν, η συζευγμένη βάση οξικού οξέος, είναι μια αδύναμη βάση.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε τη συγκέντρωση του NaOH και μπορώ να υπολογίσω το pH για εσάς!
