Explanation:
1. Oblicz stałą dysocjacji kwasowej słabego kwasu Hx o całkowitym stężeniu 0,2 mola/dm3 i
stopniu dysocjacji 0,01.
Równanie
XH→H⁺ + X‾
cH⁺ = cX‾ ( z równania)
Stała dysocjacji K= (cH⁺)²/cHX( niezdysocjowane)
Nie mamy ani cH⁺ ani cHX
Liczymy z α cH⁺ =cX‾
α = cH⁺/c₀
cH⁺ = α*c₀ = 0,2mol/dm³*0,01= 0,002mol/dm³
I jest tak:
c₀ dyscjacja → w roztworze mamy cHXniezd. + cH⁺ + cX
Czyli c₀ =c zdys. + cniezd.
cHXniezd. = c₀ -cH⁺ = 0,2-0,002 = 0,198mol/dm³
K = 0,002*0,002/0,198=0,002
Tu można by przyjąd uproszczenie. Jeżeli α>5% (0,05)
T o K = (cH⁺)²/c₀ i wychodzi na to samo, ale trzeba zawsze zaznaczyd, że to uproszczenie się stosuje.
2. Oblicz stężenie jonów OH- w roztworze słabego kwasu Hx o stężeniu 0,1 mol/dm3, którego stała
dysocjacji K= (4 razy 10 do potęgi minus 5)
Prawo rozcieoczeo Ostwalda
K = c₀α²/(1-α)
Jeżeli c₀/K≥400 lub α<5% stosujemy je w postaci uproszczonej
K =c₀ α²
0,1/4*10ˉµ>400, czyli stosujemy postać uproszczoną
I obliczamy α
α² = K/c₀ = 4*10ˉµ/0,1 = 4*10ˉ´
α = 0,02
Mamy kwas więc liczymy stężenie H⁺
cH⁺ = c₀*α = 0,1mol/m³ *0,02 = 0,002mol/dm³
Potrzebujemy obliczyć cOHˉ
cH⁺ *cOHˉ = 10ˉ¹´ (z iloczynu jonowego wody)
cOHˉ = 10ˉ¹´ / cH⁺
cOHˉ = 10ˉ¹´ / 0,002 = 5*10ˉ¹¶mol/dm³
3. Jakie jest całkowite stężenie kwasu Hx jeżeli Ka= 10 do potęgi -3 a stężenie jonów H+ wynosi 0,01
mol/dm3
K= (cH⁺)²/cHX( niezdysocjowane)
cHX( niezdysocjowane)=(cH⁺)² /K
cHX( niezdysocjowane)= (0,01)²/10ˉ³ = 0,1mol/dm³
c₀ = 0,1+0,01 = 0,11mol/dm³
4. Oblicz stałą dysocjacji elektrolitycznej zasady BOH, której roztwór ma pH=9, a jego całkowite
stężenie wynosi 0,02 mol/dm3.
pH = 9
pH + pOH = 14
pOH = 5
cOHˉ = 10ˉµ mol/dm³
cOHˉ = cB⁺
Nie ma tu danych pozwalających zastosowad uproszczenie, ale też nie ma takich, żeby można obliczyd
bez uproszczania
K =( cOHˉ)²/c₀ =(10ˉµ)²/0,02 = 5*10ˉ¹¹
5. Pewien wskaźnik kwasowy HA ma barwę czerwoną, ale produkt jego dysocjacji A- (anion) jest
niebieski.
Stosując regułę przekory wyjaśnij jaką barwę będzie miał ten wskaźnik w roztworze o odczynie
kwaśnym.
HA→Aˉ + H⁺
Jeżeli dodajmy H⁺, to zgodnie z regułą przekory stan równowagi przesunie się w kierunku
niezdysocjowanego HA(w lewo) , czyli będzie miał barwę czerwoną
7. Kwas o wzorze H3BO3 może dysocjowad trójstopniowo. Zapisz wzory jonów, których w roztworze
tego kwasu jest najwięcej i tych których jest najmniej.
H₃BO₃ → H⁺ + H₂BO₃ˉ
H₂BO₃ˉ → H⁺ + HBO₃²ˉ
HBO₃²ˉ → BO₃³ˉ
Kolejne stałe dysocjacji mają niższe wartośd
Najwięcej H⁺, najmniej BO₃³ˉ
8. Roztwór kwasu o wzorze HR zawiera 0,2 mola jonów R- i 2 mole niezdycjonowanych cząsteczek HR.
Oblicz stopieo dysocjacji tego kwasu.
HR→ H⁺ + Rˉ
nH⁺ = nRˉ
α = cH⁺/c₀
ale też
α= nH⁺/n₀
n₀ = nH⁺ + nzdys = 0,2mola + 2mole = 2,2mola
α= 0,2mola/2,2mola = 0,09
9. Do 150 cm3 wodnego roztworu NaOH o stężeniu 0,54 mol/dm3 dodano 50 cm3 kwasu solnego o
stężeniu 2,02 mol/dm3. Oblicz pH otrzymanego roztworu.
Obliczamy liczbę moli H⁺ i OHˉ z obu roztworów
nOHˉ = c*V = 0,15dm³ * 0,54mol/dm³ = 0.081mola
nH⁺ = 0,05dm³* 2,02mol/dm³ = 0,101mola
po zmieszaniu kwasu i zasady H⁺ zobojętnią OHˉ
zostanie 0,101 – 0,081 = 0,02mola H⁺
Po zmieszaniu roztworów objętośd będzie : 0,15 + 0,054 = 0,204dm³
cH⁺ = 0,02mola/0,204dm³ = 0,1 (pozaokrągleniu) = 10ˉ¹
pH = 1
10. Jak zmieni się (wzrośnie czy zmaleje) i o ile jednostek pH 0,01 molowego roztworu
jednowodorotlenowej zasady o stałej dysocjacji Ka= 10 do potęgi minus 8, jeżeli stężenie roztworu
zmaleje 100razy.
K = 10ˉ⁸
c₀/K≥400 można korzystad z wzoru uproszczonego
obliczamy pH 0,01-molowego roztworu
K =α²*c₀
α²= K/c₀ = 10⁻⁸/10⁻² = 10ˉ¶
α= 0,001
cOHˉ = 0,01mol/dm³*0,001 = 10ˉµ
pOH = 5
pH =14-5= 9
Jeżeli roztwór rozcieoczymy 100-krotnie to jego stężenie będzie 0,01/100= 0,0001mol/dm³
Nie możemy skorzystad z α z poprzednich obliczeo, bo zależy od stężenia. Liczymy od nowa
K =α²*c₀
α²= K/c₀ = 10⁻⁸/10⁻´ = 10ˉ´
α= 0,01
cOHˉ = 0,0001mol/dm³*0,01 = 10ˉ¶
pOH = 6
pH =14-6= 8
pH było 9, po rozcieoczeniu jest 8, czyli zmalało o jedną jednostkę
11. Wodny roztwór kwasu typu HR zawiera 0,4 mola jonów H+ i 2 mole niezdysocjowanych
cząsteczek HR. Oblicz stopieo dysocjacji tego kwasu.
n₀ = nH⁺ + nniezd.
n₀=2mole+0,4mola = 2,4mola
α = nH⁺/n₀ = 0,4mola/2,4mola = 0,17
