Δ1 ασθενους μονοπρωτικου ΗΑ ρΗ = 2 με ποια αναλογια ογκων αναμειγνυουμε Δ1 με Δ2 αλατος NaA c=0.2 M ωστε να προκυψει Δ3 στο οποιο η συγκεντρωση οξονιων θα ειναι 50 φορες μικροτερη σε σχεση με το Δ1 Κa=10^(-4) (HA)
Οσο πιο αναλυτικα γινεται παρακαλω
Ευχαριστω
Καλησπέρα! Έκανα στα γρήγορα την άσκηση που παράθεσες και μπορώ εύκολα να σου περιγράψω την λύση!
Καταρχάς μας λες ότι έχουμε ένα δμ Δ1 ασθενούς οξέος HA (ένας μόνο ηλεκτρολύτης) για το οποίο ξέρουμε ΚΑΙ την Ka ΚΑΙ το pH του δμ/τος...Ισχύει
pH=-logH3O (ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης των οξωνίων), άρα αφού pH=3=>
cH3O= 10^-3 Μ (στο δμ Δ1)
Θεωρώντας ότι ισχύει η γνωστή προσέγγιση (α<=0,1 και (Ka/cοξεος)^1/2 <=0,01) εφαρμόζουμε την απλοποιημένη μορφή του Νόμου αραιώσεως του Ostwald, δηλαδή:
Ka= x^2 /c όπου χ η συγκέντρωση των οξωνίων(που μόλις υπολογίσαμε) και c η συγκέντρωση του οξέος ΗΑ την οποίαν ψάχνουμε...Βρίσκουμε ότι c=1Μ (και πράγματι ο βαθμός ιοντισμού α του οξέος είναι μικρότερος απο 0,1 άρα καλώς εφαρμόσαμε την απλοποιημένη μορφή του νόμου αραιώσεως)
Έστω ότι το δμ Δ1 έχει όγκο V1 L, άρα nHA= C1V1= V1 mol
Έστω ότι το δμ Δ2 (με το αλάτι) έχει όγκο V2 L=> nNaA= 0,5V2 mol
ΝαΑ -> Να + Α (το κατιόν νατρίου δεν επηρεάζει το pH διότι προέρχεται απο την ισχυρή βάση NAOH)
Άρα τελικά έχουμε συζηγιακό σύστημα ασθενούς οξέος-βάσης HA-A. (δεν ξέρουμε αν είναι παραπλήσιες οι συγκεντρώσεις τους για να πούμε ότι είναι ρυθμιστικό το δμ)
Η τελική συγκέντρωση οξωνίων είναι 50 φορές μικρότερη απο την συγκέντρωση τους στο δμ Δ1, άρα η νέα τους συγκέντρωση στο δμ Δ3 (που προέκυψε απο την ανάμειξη) είναι 2*10^-4 Μ, άρα το pH του δμ/τος Δ3 είναι ίσο με 4-log2 (για το pH ενός ρυθμιστικού δμ/τος ισχύει : pKa - 1<= pH<=pKa +1 όπου Ka σταθερά ιοντισμού του οξέος HA, το οποίο πράγματι ισχύει στην προκειμένη περιπτώση αφού το log2= 0,3 άρα έχουμε ρυθμιστικό δμ)
Εφαρμόζουμε την γνωστή εξίσωση Henderson-Hasselbach (pH=pKa + log(cβασης/cοξέος) ) και βρίσκεις ότι
V2= 2,5 V1
*H άσκηση προφανώς και μπορεί να λυθεί με ΕΚΙ (σαν εναλλακτική λύση) όπου ασθενής ηλεκτρολύτης είναι το ΗΑ και ισχυρός το NaA.