Odpowiedź:
Wyjaśnienie:
Dane: Szukane:
Cp₁ (początkowe) = 0,1mol/dm³ zmiana pH=?
Cp₂ = 10⁻⁴mol/dm³
K = 1,76*10⁻⁵
Obliczanie pH słabego kwasu.
Kwas octowy należy do słabych elektrolitów, co oznacza, że nie wszytkie cząsteczki kwasu znajdujące się w roztworze ulegają dysocjacji. Aby obliczyć stężenie kationów wodorowych i pH należy ułożyć równanie stałej dysocjacji danego kwasu i wyprowadzić zależność opisującą stężenie jonów wodorowych.
CH₃COOH =[H₂O]= CH₃COO⁻ + H⁺
K = [CH₃COO⁻ ] * [H⁺] / [CH₃COOH]
[CH₃COO⁻ ] *= [H⁺] = x
[CH₃COOH] (stężenie cząstek niezdysocjowanych) = (Cp - x)
K= x²/(Cp₁ - x)
x² = K*(0,1 - x)
x² + Kx - 0,1K = 0
x² + 1,76*10⁻⁵*x - 1,76*10⁻⁶ = 0
Δ = b² - 4ac
Δ = (1,76*10⁻⁵)² - 4*1*(-1,76*10⁻⁶)
Δ = 3,1*10⁻¹⁰ + 7,04*10⁻⁶ = 7,04*10⁻⁶
√Δ = 2,65*10⁻³
x₁ nie spelnia (wartość ujemna)
x₂ = (-b + √Δ) /2a
x₂ = (-1,76*10⁻⁵ + 2,65*10⁻³)/2
x₂ = 1,3*10⁻³
[H⁺] = 1,3*10⁻³
pH = -log(1,3*10⁻³)
pH = 2,9
Cp₂ = 10⁻⁴mol/dm³
K= x²/(Cp₂ - x)
x² = K*(0,0001 - x)
x² + Kx - 0,0001K = 0
x² + 1,76*10⁻⁵*x - 1,76*10⁻⁹ = 0
Δ = b² - 4ac
Δ = (1,76*10⁻⁵)² - 4*1*(-1,76*10⁻⁹)
Δ = 3,1*10⁻¹⁰ + 7,04*10⁻⁹ = 7,35*10⁻⁹ = 73,5*10⁻¹⁰
√Δ = 8,57*10⁻⁵
x₁ nie spelnia (wartość ujemna)
x₂ = (-b + √Δ) /2a
x₂ = (-1,76*10⁻⁵ + 8,57*10⁻⁵)/2
x₂ = 3,41*10⁻⁵
[H⁺] = 3,41*10⁻⁵
pH = -log(3,41*10⁻⁵)
pH = 4,5
4,5 - 2,9 = 1,6
Odp. Po rozcieńczeniu pH wzrosło o 1,6.
