Welchen pH-Wert hat eine Lösung von 5,0 × 10–2 M in H2CO3?

Antworten:

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Erläuterung:

# H_2CO_3 #oder Kohlensäure ist eine schwache Säure, die aus Kohlendioxid gebildet wird, das mit Wasser reagiert.

# CO_2 (g) + H_2O (l) rightleftharpoons H_2CO_3 (aq) #

Da es sich um eine schwache Säure handelt, dissoziiert es in Wasser nur teilweise und hat eine Dissoziationskonstante. # K_a #, von # 4,3 mal 10 ^ -7 # gemäß dieser Tabelle. Wirklich, Kohlensäure ist diprotisch, was bedeutet, dass sie zweimal dissoziieren kann, also haben wir eine Sekunde # K_a # Wert für die zweite Dissoziation: # K_a = 4,8 mal 10 ^ -11 #. Was auch dazu beitragen wird # pH #. (allerdings in geringerem Maße als die erste Dissoziation)

Lasst uns die Dissoziationsgleichung für einrichten # K_a # der ersten Dissoziation:

# K_a = (H_3O ^ + mal HCO_3 ^ (-)) / (H_2CO_3) #

Lassen Sie uns nun unsere Werte für die Konzentration der Kohlensäure zusammen mit den Werten eingeben # K_a # Wert.

# 4,3 mal 10 ^ -7 = (H_3O ^ + mal HCO_3 ^ (-)) / (5,0 mal 10 ^ -2) #

# 2,15 mal 10 ^ -8 = (H_3O ^ + mal HCO_3 ^ (-)) #

Nun können wir davon ausgehen # H_3O ^ + = HCO_3 ^ (-) # wie sie in der Lösung im Verhältnis 1: 1 vorliegen. Dadurch kann die Quadratwurzel aus dem Ausdruck genommen werden # (H_3O ^ + mal HCO_3 ^ (-)) # um die jeweiligen Konzentrationen zu finden:

#sqrt (2,15 mal 10 ^ -8) ungefähr (1,47 mal 10 ^ -4) = (H_3O ^ + = HCO_3 ^ (-)) #

Nun, in der zweiten Dissoziation, der # HCO_3 ^ (-) # Das Ion wird als Säure fungieren, und daher wird die Konzentration dieser Spezies, die wir bei der ersten Dissoziation gefunden haben, der Wert des Nenners im Neuen sein # K_a # Ausdruck:

# K_a = (H_3O ^ + mal CO_3 ^ (2 -)) / (HCO_3 ^ -) #

# 4.8 mal 10 ^ -11 = (H_3O ^ + mal CO_3 ^ (2 -)) / (1.47 mal 10 ^ -4) #

#approx 7.04 mal 10 ^ -15 = H_3O ^ + mal CO_3 ^ (2 -) #

#sqrt (7,04 mal 10 ^ -15) ca. 8,39 mal 10 ^ -8 = H_3O ^ + = CO_3 ^ (2 -) #

Also die Konzentration von Oxoniumionen, # H_3O ^ + #, welche die bestimmen # pH #, ist ungefähr # (1,47 mal 10 ^ -4) + (8,39 mal 10 ^ -8) ca. 1,47 mal 10 ^ -4 #.

Mit anderen Worten, die zweite Dissoziation war so klein, dass man sie für vernachlässigbar hielt. Aber seien wir gründlich.

Verwenden Sie nun die Gleichung zum Finden # pH # wir können das berechnen # pH # dieser Lösung.

# pH = -log H_3O ^ + #

# pH = -log 1,47 mal 10 ^ -4 #

#pH ca. 3.83 #

Angenommen, Sie arbeiten in einem Labor und benötigen eine 15% ige Säurelösung, um einen bestimmten Test durchzuführen. Ihr Lieferant liefert jedoch nur eine 10% ige und eine 30% ige Lösung. Sie benötigen 10 Liter der 15% igen Säurelösung?

Erarbeiten wir dies, indem wir sagen, dass die Menge der 10% igen Lösung x ist. Dann wird die 30% ige Lösung 10-x. Die gewünschte 15% ige Lösung enthält 0,15 * 10 = 1,5 Säure. Die 10% ige Lösung ergibt 0,10 * x, und die 30% ige Lösung liefert 0,30 * (10-x). Also: 0,10x + 0,30 (10-x) = 1,5 0,10x + 3-0,30x = 1,5 3 -0,20x = 1,5 -> 1,5 = 0,20x -> x = 7,5 Sie benötigen 7,5 l der 10% igen Lösung und 2,5 l der 30% igen Lösung. Hinweis: Sie können dies auch auf andere Weise tun. Zwischen 10% und 30% ist eine Differenz von 20. Sie müssen von 10% auf 15% steige

Um ein wissenschaftliches Experiment durchzuführen, müssen die Schüler 90 ml einer 3% igen Säurelösung mischen. Ihnen steht eine 1% und eine 10% ige Lösung zur Verfügung. Wie viele ml der 1% igen Lösung und der 10% igen Lösung sollten kombiniert werden, um 90 ml der 3% igen Lösung zu erzeugen?

Sie können dies mit Verhältnissen tun. Die Differenz zwischen 1% und 10% beträgt 9. Sie müssen von 1% auf 3% steigen - eine Differenz von 2. Dann müssen 2/9 des stärkeren Materials vorhanden sein, oder in diesem Fall 20 ml (und von) Natürlich 70 ml des schwächeren Zeugs.

Verwenden Sie die FOIL-Methode, um das Produkt unten zu finden. (9 × 5 + 8) (9 × 3 + 8) A. 72 × 8 + 72 × 3 + 64 B. 81 × 8 + 72 × 5 + 72 × 3 + 64 ° C. 81 × 8 + 144 × 5 + 64. D. 81 × 8 + 72 × 5 + 72 × 3 + 64x

BF: (erste) 9x ^ 5 * 9x ^ 3 = 81 * x ^ (5 + 3) = 81x ^ 8 O: (Außenseiten) 9x ^ 5 * 8 = 72x ^ 5 I: (Innenseiten) 8 * 9x ^ 3 = 72x ^ 3 L: (dauert) 8 * 8 = 64 addiert man diese Ergebnisse, ergibt sich 81x ^ 8 + 72x ^ 5 + 72x ^ 3 + 64