Autodysocjacja wody w obliczeniach

wojtek9

Chciałbym prosić Was o wytłumaczenie, kiedy w obliczeniach uwzględniamy autodysocjację wody, a kiedy nie i jak to się w ogóle robi na przykładzie jakiegoś zadania, np.:Oblicz pH r-ru HNO3 o stężeniu 10^-8 mol/dm3.

Nie wychodzi mi też rozwiązanie poniższego zadania, może właśnie przez tą autodysocjację wody:

Ile gramów stałego NaOH należy użyć do przygotowania 5L r-ru o pH 11?

Bardzo proszę o pomoc.

Pozdrawiam,
Wojtek

MisiekW

Uwzględniamy w bardzo rozcieńczonych roztworach, kiedy z przybliżonych obliczeń wynikają dziwne rzeczy bądź po prostu pH z przybliżonych obliczeń oscyluje wokół 7.

Dla HNO3 policzone pH bez uwzględniania dysocjacji wody jest równe 8, co jest absurdalne, bo przecież rozcieńczony kwas nie może mieć pH zasadowego.

[H3O+] = cHNO3 + [H3O+]aq

Całkowite stężenie H+ równa się więc temu, co pochodzi z calkowitej dysocjacji kwasu (czyli liczbowo jest równe stężeniu molowemu kwasu) + to, co z wody. Jak teraz to powiązać, no bo wiadomo, że jeśli kwas dysocjuje, to trudno przyjąć, ze mam czystą wodę i 1*10-7 moldm3 (reguła przekory!).

Zauważ, że jak dysocjuje Ci 1 cz H2O, to powstaje 1 jon H+ i 1 jon OH-, więc [H3O+]z dysocjacji wody = [OH-]dysocjacji wody

A [OH-] = Kw/[H3O+]

Podstawiam do równania (OH- są tylko z wody i zależą od ilości kwasu azotowego)...

[H3O+] = cHNO3 + Kw/[H3O+]

Rozwiązujesz to, wstawiając Kw i stężenie kwasu.

Zadanie poniżej - brakuje danych: nie masz podanej gętości dla roztworu 0,001 mol/L NaOH.

wojtek9

To drugie zadanie (z Galusa) już obliczyłem, okazało się, że po prostu wcześniej źle przestawiłem przecinek i mi źle wyszło. Smile

MisiekW

Rzeczywiście, wychodzi bez problemu: przecież można obliczyć liczbę moli i masę, a nie pytają nas o objętość wody Smile

Mea culpa!

wojtek9

A mógłbym poprosić o rozpisanie tego zadania z kwasem azotowym? Bo nie wiem co zrobić z tym jak juz mam [H3O+]całk. = cHNO3 + [H3O+]aq . No bo nie mamy stężenie jonów H3O+ pochodzących z wody...

MisiekW

Zauważ, że stężenie H3O+ z wody:
a. zależy od tego, ile kwasu zdysocjowało (reguła przekory)
b. jest równe stężeniu OH- z tej samej dysocjacji wody. Jak mam 1 cząsteczkę H2O, to przecież mam 1 H3O+ i 1 OH- z niej.

Kw/[H3O+] = [OH-] z wody

(liczba OH- powstających z wody zależy też od łącznego stężenia H3O+, czyli zapisuję to z wyrażenia na Kw)

[H3O+] = ckwasu + Kw/[H3O+]

a jako że jak powiedziałem OH- zależy od H+ z kwasu, H3O+ to całkowite stężenie i drugi raz do obliczenia OH- z wody.

[H3O+] = 1*10-8 + 1*10-14/[H3O+]

i rozwiązać r. kw

wojtek9

Już rozumiem. Dzięki wielkie, wreszcie to zrozumiałem Smile

wojtek9

Mam jeszcze problem z jednym zadaniem-wychodzi mi inny wynik niż w odpowiedziach.

" Roztwór kwasu nadchlorowego o pH =1,3 rozcieńczono kolejno, aby uzyskać roztwory o następujących wartościach pH: 2, 2,3 , 3,3. W jakim stosunku pozostają do siebie objętości otrzymanych roztworów?"

W odpowiedziach jest, że 1:5:10:100 , a mi wyszło inaczej.

Przedstawię teraz moje rozwiązanie.

pH1=1,3
[H+]=10^-pH= 0,032mol/dm3
V1=1000ml

pH2=2,czyli [H+]=0,02mol/dm3
0,032*1000=0,02*V2
V2=1600ml

pH3=2,3 czyli [H+]=0,005mol/dm3
0,032*1000=0,005*V3
V3=6400ml

pH4=3,3 czyli [H+]=0,0005
0,032*1000=0,0005*V4
V4=64000

czyli stosunek to: V2:V3:V4= 1:4:40

Co może być tu nie tak?