Welchen pH-Wert der Lösung ergibt sich aus dem Mischen von 20,0 ml 0,50 M HF (aq) und 50,0 ml 0,20 M NaOH (aq) bei 25 ° C? (Ka von HF = 7,2 x 10 ^ -4)

Antworten:

Siehe unten:

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Erläuterung:

Beginnen wir mit der Ermittlung der Molzahl von # NaOH # Mit der Konzentrationsformel in die Lösung geben:

# c = (n) / v #

# c #= conc in #mol dm ^ -3 #

# n #= Anzahl der Mole

# v #= Volumen in Liter (# dm ^ 3 #)

# 50,0 ml = 0,05 dm ^ (3) = v #

# 0,2 mal 0,05 = n #

# n = 0,01 mol #

Und um die Anzahl der Mole zu finden # HF #:

# c = (n) / v #

# 0.5 = (n) /0.02#

# n = 0,1 #

# NaOH (aq) + HF (aq) -> NaF (aq) + H 2 O (l) #

Wir bilden 0,1 Mol # NaF # in der resultierenden 70ml-Lösung, nachdem die Reaktion vollständig abgelaufen ist.

Jetzt, # NaF # wird in der Lösung dissoziiert, und das Fluoridion, #F ^ (-) # wird als schwache Basis in der Lösung fungieren (Wir werden darauf zurückkommen).

Jetzt ist es an der Zeit, eine ICE-Tabelle einzurichten, um die Menge zu ermitteln #OH ^ - # Ionen bildet es, aber wir müssen zuerst die Konzentration der kennen # NaF #, da Konzentrationen in der ICE-Tabelle verwendet werden.

# c = (n) / v #

# c = (0,1 / 0,07) #

#c ca. 0,143 mol dm ^ -3 # von # NaF # (# = F ^ (-)) #

Die Reaktion des Fluoridions und die daraus folgenden Konzentrationsänderungen sind:

# "Farbe (weiß) (mmmmm) F ^ (-) (aq) + H_2O (l) -> HF (aq) + OH ^ (-) (aq) #

# "Anfänglich:" Farbe (weiß) (mm) 0,143Farbe (weiß) (mmm) -Farbe (weiß) (mmmm) 0Farbe (weiß) (mmmmll) 0 #

# "Ändern:" Farbe (weiß) (iim) -xcolor (weiß) (mmm) -Farbe (weiß) (mmm) + xcolor (weiß) (mmll) + x #

# "Eq:" color (white) (mmm) 0.143-xcolor (white) (mii) -color (white) (mmmm) xcolor (white) (mmmmll) x #

Das # K_b # Ausdruck für das Fluoridion wäre:

#K_b = (OH ^ (-) mal HF) / (F ^ (-)) #

Aber woher wissen wir das? # K_b # für das Fluoridion, das wir zuvor angesprochen haben?

Nun, da wir sagen, dass die Reaktion bei 25 Grad Celsius stattfindet, gilt die folgende Eigenschaft:

# (K_b) mal (K_a) = 1,0 mal 10 ^ -14 #

Für ein Säure / Base-Paar - und wir haben zufällig das Paar von # HF # und #F ^ (-) #!

Daher:

# K_b = (1,0 mal 10 ^ -14) / (7,2 mal 10 ^ (- 4) #

#K_b (F ^ (-)) ca. 1,39-mal 10 ^ (- 11) #

So können wir jetzt ein erstellen # K_b # Ausdruck und lösen für # x # um die Konzentration von zu finden #OH ^ (-) #und finden so die # pOH # und dann folglich die # pH #.

# 1.39 mal 10 ^ (- 11) = (x ^ 2) / (0.143-x) #

# K_b # ist klein, daher ergibt die kleine x-Näherung:

# 1.39 mal 10 ^ (- 11) = (x ^ 2) / (0.143) #

# x = OH ^ (-) = sqrt (K_bcdot0.143) #

# = 1.4095 xx 10 ^ (- 6) ca. 1,41 mal 10 ^ (- 6) #

Jetzt:

# pOH = -log OH ^ (-) #

# pOH = -log 1.41 mal 10 ^ (- 6) #

#pOH ca. 5.85 #

Und da wir bei 25 Grad sind, gilt diese Eigenschaft:

# pH + pOH = 14 #

Daher, # pH = 14-5,85 #

#Farbe (blau) (pH = 8,15) #

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.

Julie möchte 800 g einer 15% igen Alkohollösung durch Mischen einer 20% igen Lösung und einer 40% igen Lösung herstellen. Wie viele Gramm jeder Art braucht sie?

Julie wird keine 15% ige Lösung herstellen können, wenn nur 20% und 40 Lösungen zum Mischen verwendet werden. Jede Lösung, die Julie mit diesen beiden Komponenten herstellt, hat einen Alkoholgehalt zwischen 20% und 40%.

Bei 20,0 ° C beträgt der Dampfdruck von Ethanol 45,0 Torr und der Dampfdruck von Methanol beträgt 92,0 Torr. Wie ist der Dampfdruck bei 20,0 ° C einer Lösung, die durch Mischen von 31,0 g Methanol und 59,0 g Ethanol hergestellt wurde?

"65,2 Torr" Nach dem Raoult'schen Gesetz kann der Dampfdruck einer Lösung von zwei flüchtigen Komponenten durch die Formel P_ "total" = chi_A P_A ^ 0 + chi_B P_B ^ 0 berechnet werden, wobei chi_A und chi_B die Molanteile der Komponenten sind P_A ^ 0 und P_B ^ 0 sind die Drücke der reinen Komponenten. Berechnen Sie zuerst die Molanteile jeder Komponente. 59,0 g Ethanol xx 1 mol / 46 g Ethanol = 1,28 mol Ethanol 31,0 g Methanol xx 1 mol / 32 g Methanol = 0,969 mol Methanol Die Lösung hat 1,28 mol + 0,969 Mol = 2,25 Mol insgesamt, also chi_ethanol = 1,28 mol Ethanol / 2,25 mol = 0,5