Wie ist der Gleichgewichts-pH einer anfangs 0,64 M Lösung der Monoprotsäure Benzoesäure (HA) bei 25 ° C (Ka = 6,3 × 10 ^ -5)?

Wie ist der Gleichgewichts-pH einer anfangs 0,64 M Lösung der Monoprotsäure Benzoesäure (HA) bei 25 ° C (Ka = 6,3 × 10 ^ -5)?
Anonim

Antworten:

Siehe unten:

Erläuterung:

Beginnen Sie mit dem Einrichten einer ICE-Tabelle:

Wir haben folgende Reaktion:

#HA (aq) + H_2O (aq) rightleftharpoons A ^ (-) (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

Und wir haben eine anfängliche Konzentration von #HA# bei 0,64 # moldm ^ -3 #Also stecken wir das, was wir haben, in den ICE-Tisch:

#color (weiß) (mmmmmi) HA (aq) + H_2O (l) rightleftharpoons A ^ (-) (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

# "Initial:" Farbe (Weiß) (mm) 0.64Farbe (Weiß) (Miimm) -Farbe (Weiß) (mmmmm) 0Farbe (Weiß) (mmmmmm) 0 #

# "Ändern:" Farbe (weiß) (im) -xcolor (weiß) (miimm) -farbe (weiß) (mmmm) + xcolor (weiß) (mmmmii) + x #

# "Eq:" Farbe (weiß) (mmm) 0,64-Farbe (weiß) (iimm) -Farbe (weiß) (mmmmm) xfarbe (weiß) (mmmmmm) x #

Jetzt mit der # K_a # Ausdruck:

#K_a = (H_3O ^ (+)) mal A ^ (-)) / HA #

Aus unserer Eistabelle und den angegebenen Werten können wir alle Gleichgewichtswerte in die Tabelle einstecken # K_a # Ausdruck als # K_a # ist konstant.

# (6,3 mal 10 ^ -5) = (x ^ 2) / (0,64-x) #

Die Konzentrationsänderung der Säure kann jedoch aufgrund von zu vernachlässigen sein # K_a # klein sein: # (0,64-x = 0,64) #

Die obige Gleichung kann auch gelöst werden, indem eine quadratische Gleichung aufgestellt wird. Sie sparen jedoch Zeit, wenn Sie davon ausgehen, dass die Konzentrationsänderung vernachlässigbar ist - und auf die gleiche Antwort gerundet wird.

# (6,3 mal 10 ^ -5) = (x ^ 2) / (0,64) #

Daher:

# x = 0,0063498031 #

Dort wird die Gleichung:

# H_3O ^ (+) = x = 0,0063498031 #

# pH = -log H_3O ^ (+) #

# pH = -log 0.0063498031 #

#pH ca. 2.2 #