Ақпарат

Әлсіз қышқылдың рН-ын қалай есептеу керек?

Әлсіз қышқылдың рН-ын қалай есептеу керек?

Әлсіз қышқылдың рН-ын есептеу күшті қышқылдың рН-ын анықтаудан гөрі күрделірек, өйткені әлсіз қышқылдар суда толық ыдырамайды. Бақытымызға орай, рН есептеу формуласы қарапайым. Міне, сіз жасайсыз.

Негізгі қоқыс жолдары: әлсіз қышқылдың рН

  • Күшті қышқылдың рН-ны табу күшті қышқылдың рН-ны табудан гөрі күрделірек, өйткені қышқыл оның иондарына толық ыдырамайды.
  • РН теңдеуі бұрынғыдай (pH = -lHH)+), бірақ қышқылдың диссоциациялану тұрақтысын (К.) пайдалану керека) табу үшін H+.
  • Сутегі ионының концентрациясын шешудің екі негізгі әдісі бар. Біреуі квадрат теңдеуді қамтиды. Екіншісі әлсіз қышқыл суда әрең ыдырайды және рН-ға жақындады. Сіз қайсысын таңдағаныңыз жауаптың қаншалықты дәл болуына байланысты. Үй тапсырмасы үшін квадрат теңдеуді қолданыңыз. Лабораторияда жылдам бағалау үшін жуықтауды қолданыңыз.

РН әлсіз қышқыл проблемасы

0,01 М бензой қышқылының ерітіндісінің рН мөлшері қандай?

Берілген: бензой қышқылы Kа= 6.5 x 10-5

Шешімі

Бензой қышқылы суда ыдырайды:

C6Н5COOH → H+ + C6Н5COO-

К формуласыа бұл:

Қа = Н+Ә-/ HB

қайда:
Н+ = H концентрациясы+ иондарын құрайды
Ә- = конъюгативті негіз иондарының концентрациясы
HB = бөлінбеген қышқыл молекулаларының концентрациясы
реакциясы үшін HB → H+ + Ә-

Бензой қышқылы бір Н-ны ыдыратады+ иондары әр C үшін6Н5COO- ион, сондықтан H+ = C6Н5COO-.

Н-нің концентрациясын көрсетейік+ HB-ден диссоциацияланады, содан кейін HB = C - x, мұндағы C - бастапқы концентрация.

Осы мәндерді K-ге енгізіңіза теңдеу:

Қа = x · x / (C -x)
Қа = x² / (C - x)
(С - х) Қа = x²
x² = CKа - хКа
х² + Қах - ККа = 0

Квадрат теңдеуді қолдана отырып, х-ті шешіңіз:

x = -b ± (b² - 4ac)½/ 2а

х = -Ка + (Қа² + 4CKа)½/2

** Ескерту ** Техникалық тұрғыдан, x үшін екі шешім бар. X ерітіндідегі иондардың концентрациясын білдіретіндіктен, х мәні теріс болмайды.

K мәндерін енгізіңіза және C:

Қа = 6.5 x 10-5
С = 0,01 М

х = {-6,5 х 10-5 + (6,5 х 10)-5) ² + 4 (0,01) (6.5 x 10)-5)½}/2
х = (-6,5 х 10)-5 + 1,6 х 10-3)/2
х = (1,5 х 10)-3)/2
х = 7,7 х 10-4

РН табу:

рН = -логH+

pH = -лог (x)
рН = -лог (7,7 х 10)-4)
рН = - (- 3.11)
рН = 3,11

Жауап беріңіз

0,01 М бензой қышқылының ерітіндісінің рН - 3,11.

Шешімі: әлсіз қышқыл рН-ны табудың жылдам және лас әдісі

Көптеген әлсіз қышқылдар ерітіндіде әрең диссоциацияланады. Бұл ерітіндіде біз тек 7,7 х 10 ыдырайтын қышқылды таптық-4 M. Бастапқы концентрациясы 1 х 10 болды-2 немесе диссоциацияланған ион концентрациясына қарағанда 770 есе күшті.

C - x мәні, C мәніне өзгермейді. Егер С-ны (C - x) K-ға ауыстырсақа теңдеу,

Қа = x² / (C - x)
Қа = x² / C

Бұл жағдайда квадрат теңдеуді x үшін шешу үшін қажет емес:

x² = Kа· C

x² = (6.5 x 10)-5)(0.01)
x² = 6,5 x 10-7
х = 8,06 х 10-4

РН-ны табыңыз

рН = -логH+

pH = -лог (x)
рН = -лог (8,06 х 10)-4)
рН = - (- - 3,09)
рН = 3,09

Назар аударыңыз, екі жауап бірдей, тек 0,02 айырмашылықпен. Сондай-ақ, бірінші әдісі мен екінші әдісі х арасындағы айырмашылықты ескеріңіз: 0,000036 М. Көптеген зертханалық жағдайлар үшін «жақсы» және әлдеқайда қарапайым.

Мән туралы есеп берер алдында жұмысыңызды тексеріңіз. Әлсіз қышқылдың рН мөлшері 7-ден (бейтарап емес) аз болуы керек және ол әдетте күшті қышқылдың мәнінен аз болады. Ерекшеліктер бар екенін ескеріңіз. Мысалы, тұз қышқылының рН 1 мМ ерітінді үшін 3,01, ал гидроторап қышқылының рН-ы төмен, 1 мМ ерітінді үшін 3,27 мәні бар.

Дереккөздер

  • Бейтс, Роджер Дж (1973). РН анықтау: теория және практика. Wiley.
  • Ковингтон, А. К .; Бейтс, Р.Г .; Дёрст, Р. А. (1985). «РН шкалаларын анықтау, стандартты эталондық мәндер, рН өлшеу және байланысты терминология». Таза Appl. Хим. 57 (3): 531-542. doi: 10.1351 / pac198557030531
  • Housecroft, C. E.; Шарпе, А. Г. (2004). Бейорганикалық химия (2-ші басылым). Prentice залы. ISBN 978-0130399137.
  • Майерс, Ролли Дж (2010). «Жүз жылдық рН». Химиялық білім беру журналы. 87 (1): 30-32. doi: 10.1021 / ed800002c
  • Месслер Дж. Л .; Tarr D .A. (1998). Бейорганикалық химия (2-ші басылым). Prentice-Hall. ISBN 0-13-841891-8.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos