Witam. Proszę o obliczenie (krok po kroku z wyjaśnieniem) pH 25% roztworu wodnego kwasu mlekowego (użyty kwas mlekowy 80%, więc końcowe stężenie kwasu mlekowego będzie wynosić 20%). Użyto: Kwas mlekowy 80% – gęstość 1,2 g/cm3 wzór: C2H4OHCOOH pKa= 3

Witam. Proszę o obliczenie (krok po kroku z wyjaśnieniem) pH 25% roztworu wodnego kwasu mlekowego (użyty kwas mlekowy 80%, więc końcowe stężenie kwasu mlekowego będzie wynosić 20%). Użyto: Kwas mlekowy 80% – gęstość 1,2 g/cm3 wzór: C2H4OHCOOH pKa= 3,85 masa molowa 90,08 g/mol
Odpowiedź

Dane;                        Szukane;Cp=20%                     pH=?d=1,2g/cm^3pKa=3,85M=90,8g/molRozwiązanie;Najpierw musimy policzyć stężenie molowe, bo pH możemy policzyć tylko wtedy kiedy mamy stężenie molowe. Najprościej jest go policzyć z takiego wzoru;(Tylko trzeba pamiętać żeby gęstość zamienić na jednostkę-g/dm^3, żeby zgadzały się te decymetry w stężeniu molowym)Cm=[latex] frac{Cp*d}{M*100} [/latex]Wszystkie dane mamy, więc jak podstawimy do tego wzoru to otrzymamy;Cm≈2,66 mol/dm^3Stężenie już mamy teraz potrzebujemy Ka, a my mamy pKa, jest taki wzór z którego możemy Ka policzyć;pKa= -log(Ka)3,85= -log(Ka)       [latex] log_{ a^{b} } =c [/latex]   ⇔  [latex] a^{c} =b[/latex]Ka=[latex] frac{1}{ 10^{3,85} } [/latex]Ka=1,4*10^(-4)Teraz już wszystko mamy tylko musimy zapisać dysocjacje tego kwasu;(Normalna dysocjacja, grupę wodorotlenkową zostawiamy w spokoju)C2H4OHCOOH + H2O ⇔ C2H4OHCOO(-) + H3O(+)pH= -log(H3O+)Nie mamy stężenia jonów H3O+, możemy je policzyć ze wzoru na stałą dysocjacji tego kwasu;Ka=[latex] frac{C(H3O+)*C(C2H4OHCOO -)}{C(C2H4OHCOOH)} [/latex]W stanie równowagi;C(H30+)=C(C2H4OHCOO-)=xC(C2H4OHCOOH)=Cm-xJak to podstawimy do wzoru na stałą dysocjacji, to będziemy mieli równanie z niewiamym x-sem który jest stężeniem H3O+, podstawimy ją do ujemnego logarytmu i będziemy mieć pH.Ka=[latex] frac{ x^{2} }{Cm-x} [/latex]1,4*10^(-4)=[latex] frac{ x^{2} }{2,66-x} [/latex]-x^2-1,4*10^(-4)*x+0,0003724=0No i niestety trzeba deltę policzyć, i pierwiastki, to już wzorów nie będę podawać :)Δ≈0,00149x1=-0,000815 mol/dm^3 (Wartość nie fizyczna)x2=0,000675 mol/dm^3pH=-log(0,000675)=3,17No to nie jest wynik aż tak odjechany od 2,8 więc chyba jest dobrze(Znaczy się jeżeli chodzi o metodę to zawsze się tak to liczy, więc jest na pewno ok.)odp.pH=3,17

Dodaj swoją odpowiedź