Zadanie pH

[Izaaaa94]

Ile gramow stałego NaHCO3 należy dodać do 3,18 g Na2CO3 aby przygotować (po dodaniu wody) 500 cm3 buforu o pH=10,68

[korki_fizyka]

1,1 g

[Izaaaa94]

Tyle to sama wiem, bo mam podane odpowiedziach. Potrzebny mi sposób rozwiązania

[korki_fizyka]

http://bc.pollub.pl/Content/358/PDF/chemia.pdf
http://galaxy.uci.agh.edu.pl/~kca/an_zaoczneV_sem2.doc
itd. itp.

[michal210]

Proponuję najpierw zacząć od reakcji dysocjacji one nam się bardzo przydadzą. Bez tego nic się nie zrobi.
Wodorowęglan sodu dysocjuje w następujący sposób:
NaHCO3->Na+ + HCO3-
HCO3- ulega dalszej dysocjacji:
HCO3- <-> H+ + CO3 2-
W układzie już wcześniej była sól Na2CO3 która też dysocjuje
Na2CO3 - > 2Na+ + CO32-

"Kwas węglowy" bardzo słabo dysocjuje a HCO3- Jeszcze słabiej no bo jak widzisz ten jon jest ujemny a w drugim etapie dysocjacji pozbywa się on jeszcze dodatkowo wodoru ( lub inaczej mówiąc protonu) który przecież jest dodatni. Z tego powodu drugi etap jeszcze mniej chętnie przebiega niż pierwszy. Wracając jednak do tematu HCO3- nie dysocjuje w 100% a to oznacza, że musi się w układzie wytwarzać równowaga między tym co zdysocjowało a tym co nie zdysocjowało. Skoro wytwarza się równowaga to można do tego napisać stałą dysocjacji
Ka2=[H+ * (CO32-)cal]/[Ck-H+]
Na całkowite stężenie jonów węglanowych wpływają jony pochodzące z dysocjacji HCO3- oraz Na2CO3 można więc napisać:

(CO32-)cal=(CO32-)HCO3-+(CO32-)Na2CO3
Patrząc na dysocjację HCO3- widać że (CO32-)HCO3- jest równe H+
natomiast (CO32-)Na2CO3 jest równe stężeniu soli Na2CO3 bo dysocjują w stosunku 1:1
Można więc napisać że (CO32-)cal= [H+]+Cs i wstawić to do równania na stałą dysocjacji

Ka2=([H+]*([H+]+Cs))/(Ck-[H+])

teraz możemy zrobić założenia bo nasz kwas bardzo bardzo słabo dysocjuje w związku z czym spokojnie możemy założyć, że:
Ck>>[H+]
Cs>>[H+]
dzięki temu uprasza nam się wzór
Ka2=([H+]*Cs)/Ck
Z niego tak jak widzisz można już obliczyć stężenie HCO3- jakie będzie w roztworze a patrząc po reakcji dysocjacji widzimy, że tyle samo moli musiało być NaHCO3 wiec bez problemu obliczymy stężenie a znając już stężenie można to przeliczyć na masę
przeliczmy też odrazu masę Na2CO3 na mole i policzmy jakie bęzie stężenie molowe tej soli w ukłądzie
MNa2CO3=106g/mol
n=3,18g/106g/mol = 0,03mol
Csól = 0,03/0,5=0,06M
W treści zadania jest podane pH jakie mamy otrzymać. Z tego możemy obliczyć stężenie jonów wodorowych
pH=-log[H+]
[H+]=10^(-10,68)= 2,089*10^(-11) mol/dm^3

Teraz już możemy wrócić do wzoru na Ck i to obliczyć
Z tablic odczytałem że stałą dysocjacji drugiego etapu jest równa Ka2=4,7*10^(-11)
Ck=(2,089*10^(-11)*0,06)/(4,7*10^-11) = 0,0266mol/dm^3

z proporcji przeliczmy to na liczbę moli

0,0266mol-------1000cm^3
x------------------500cm^3
x=0,01333mol

MNaHCO3=84g/mol
84g--------------1mol
x----------------0,01333mol
x=1,1g

Polecam do przećwiczenia kilka zadań z buforów https://fizyka-kursy.pl/blog/zadania-bufory

[klaudia7763]

Oblicz pH HCl,NaOH,CHCCOOH,NH3 o stężeniu 0,2112M

[korki_fizyka]

p o d o b n i e