Ποιο είναι το ρΗ ενός οξαλικού οξέος 0,140 Μ διαλύματος;
1. Κατανοήστε το οξαλικό οξύ
Το οξαλικό οξύ (H₂C₂O₄) είναι ένα διπρωτικό οξύ, που σημαίνει ότι μπορεί να δώσει δύο πρωτόνια (ιόντα Η). Έχει δύο βήματα ιονισμού:
* Βήμα 1: (Aq) ⇌ h⁺ (aq) + hc₂o₄⁻ (aq) (ka1 =5.6 x 10⁻2)
* Βήμα 2: (Aq) ⇌ h⁺ (aq) + c₂o₄2⁻ (aq) (ka2 =5.4 x 10⁻⁵)
2. Υπολογίστε το pH
Δεδομένου ότι η τιμή KA1 είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την KA2, το πρώτο στάδιο ιονισμού θα συμβάλει περισσότερο στη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (H⁺) και επομένως το ρΗ. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα παρακάτω βήματα:
* Ρυθμίστε ένα τραπέζι πάγου (αρχική, αλλαγή, ισορροπία) για τον πρώτο ιονισμό:
| | H₂c₂o₄ | H⁺ | Hc₂o₄⁻ |
| -------------- | -------- | ----- | -------- |
| Αρχική | 0.140 | 0 | 0 |
| Αλλαγή | -x | +x | +x |
| Ισορροπία | 0.140-x | x | x |
* Γράψτε την έκφραση KA1:
Ka1 =[h⁺] [hc₂o₄⁻] / [h₂c₂o₄] =5.6 x 10⁻2
* Συγκεντρώσεις ισορροπίας υποκατάστατο από τον πάγο:
5.6 x 10⁻2 =(x) (x) / (0.140 - x)
* Δεδομένου ότι το Ka1 είναι σχετικά μικρό, μπορούμε να κάνουμε την απλουστευτική υπόθεση ότι το Χ είναι αμελητέα σε σύγκριση με 0.140:
5.6 x 10⁻² ≈ (x) ² / 0.140
* Επίλυση για το x (που αντιπροσωπεύει [h⁺]):
x² ≈ 7,84 x 10⁻³
x ≈ 0,0885 m
* Υπολογίστε το ph:
ph =-log [h⁺] =-log (0,0885) ≈ 1,05
Επομένως, το ρΗ ενός διαλύματος οξαλικού οξέος 0,140 Μ είναι περίπου 1,05.