11 20id 12109 Nieznany (2)

background image

Obliczenia z wykorzystaniem równowagi w roztworach

background image

Obliczenia w roztworach

†

Jakie są składniki roztworu?

†

Które reakcje dysocjacji przebiegają

całkowicie (100% dysocjacji)?

†

Które reakcje osiągają stan

równowagi?

†

Które z reakcji równowagowych jest

dominująca i determinuje pH

roztworu?

background image

Obliczenia w roztworach

1.

Utwórz listę składników roztworu

2.

Wskaż reakcje, które przebiegają całkowicie bez ustalania równowagi

(mocny kwas lub zasada)

„

Dla tej reakcji określ

†

Stężenia produktów

†

Wypisz główne składniki roztworu po reakcji

3.

Określ, który z głównych składników roztworu jest kwasem i zasadą

4.

Na podstawie wartości stałych równowag dla reakcji z kwasami i

zasadami określ, która z reakcji równowagowych będzie kontrolować

pH

5.

Dla dominującej reakcji utwórz wyrażenie na stałą równowagi

6.

Wypisz stężenia początkowe składników roztworu

7.

Określ zmianę, jaka musiała nastąpić, aby mógł być osiągnięty stan

równowagi

8.

Stosując wielkość określającą zmianę określ stężenia równowagowe

9.

Wstaw równania określające stężenia równowagowe do wyrażenia na

stałą równowagi

10.

Rozwiąż równanie w sposób przybliżony zakładając niewielką zmianę

11.

Sprawdź stopień dysocjacji. Jeżeli α<5% to rozwiązanie można uznać

za dokładne. Jeżeli α>5% powtórz obliczenia w sposób dokładny lub

iteracyjnie

Algorytm

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Oblicz stopień dysocjacji i pH 1.00 dm

3

0.010 M roztworu

CH

3

COOH. Stała K

a

dla tego kwasu w temperaturze 25

o

C

wynosi 1.8·10

-5

.

H

2

O, CH

3

COOH – składniki roztworu

14

3

2

2

5

3

3

2

3

10

10

8

.

1

+

+

=

+

+

=

+

+

w

a

K

OH

O

H

O

H

O

H

K

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

]

[

]

][

[

3

3

3

COOH

CH

O

H

COO

CH

K

a

+

=

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

5

3

3

2

3

10

8

.

1

+

=

+

+

a

K

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Stan początkowy

0.01

0

0

Zmiana

-x

+x

+x

Równowaga

0.01-x

x

x

4

7

5

2

5

2

10

24

.

4

10

8

.

1

10

8

.

1

01

.

0

01

.

0

01

.

0

10

8

.

1

01

.

0

=

=

=

=

=

x

x

x

x

x

K

a

+

+

+

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

3

3

2

3

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

%

5

%

2

.

4

%

100

01

.

0

10

24

.

4

%

100

]

[

4

3

<

=

=

COOH

CH

x

o

α

Cyfry znaczące wyniku
Specyfika funkcji logarytmicznej

37

.

3

])

log([

10

24

.

4

]

[

3

3

4

3

=

=

=

=

+

+

O

H

pH

dm

mol

O

H

x

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

C

o

= 0.10 mol/dm

3

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

Stan początkowy

0.1

0

0

Zmiana

-x

+x

+x

Równowaga

0.1-x

x

x

+

+

+

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

3

3

2

3

3

6

5

2

5

2

10

34

.

1

10

8

.

1

10

8

.

1

1

.

0

1

.

0

1

.

0

10

8

.

1

1

.

0

=

=

=

=

=

x

x

x

x

x

K

a

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

87

.

2

])

log([

10

34

.

1

]

[

%

5

%

3

.

1

%

100

1

.

0

10

34

.

1

%

100

]

[

3

3

4

3

3

3

=

=

=

=

<

=

=

+

+

O

H

pH

dm

mol

O

H

x

COOH

CH

x

o

α

cyfry znaczące wyniku!!!

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

C

o

,

mol/dm

3

[H

3

O

+

],

mol/dm

3

α, %

0.00001

1.3·10

-5

134

0.0001

4.2 ·10

-5

42

0.001

1.3 ·10

-4

13

0.01

4.2 ·10

-4

4.2

0.1

1.3 ·10

-3

1.3

1

4.2 ·10

-3

0.42

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

rozwiązanie przybliżone

Założenie o małym

α

nie działa?

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

rozwiązania dokładne

0

2

4

lub

0

2

4

0

4

4

0

0

2

1

0

2

1

0

2

0

2

0

2

0

2

<

+

=

>

+

+

=

>

+

=

+

=

=

+

=

c

K

K

K

x

c

K

K

K

x

c

K

K

c

K

K

c

K

x

K

x

K

x

c

x

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

a

background image

C

o

,

mol/dm

3

[H

3

O

+

],

mol/dm

3

α, %

0.00001

7.2·10

-6

72

0.0001

3.4·10

-5

34

0.001

1.3 ·10

-4

13

0.01

4.2 ·10

-4

4.2

0.1

1.3 ·10

-3

1.3

1

4.2 ·10

-3

0.42

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

rozwiązania dokładne

C

o

,

mol/dm

3

[H

3

O

+

],

mol/dm

3

α, %

0.00001

1.3·10

-5

134

0.0001

4.2 ·10

-5

42

0.001

1.3 ·10

-4

13

0.01

4.2 ·10

-4

4.2

0.1

1.3 ·10

-3

1.3

1

4.2 ·10

-3

0.42

rozwiązania przybliżone

background image

Zależność stopnia dysocjacji od

stężenia

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1E-05 0.0001 0.001

0.01

0.1

1

c

0

, mol/dm3

α

, %

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

c

0

, mol/dm3

α

, %

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas

aby kwas

w skali logarytmicznej

5

3

3

2

3

10

8

.

1

+

=

+

+

a

K

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

background image

Zależność stopnia dysocjacji od

stężenia

HA

(aq)

+ H

2

O(l) ↔ H

3

O

(aq)

+ A

-

(aq)

(

)

α

α

α

α

α

α

α

=

=

=

=

=

=

+

1

)

1

(

)

1

(

]

[

]

[

]

[

2

0

0

2

0

0

0

0

0

3

c

c

c

K

c

c

c

HA

c

O

H

A

a

Prawo

Prawo

rozcie

rozcie

ń

ń

cze

cze

ń

ń

Ostwalda

Ostwalda

K

a

3

H O

A

H A

H

A

H A

=

=

+

+

0

2

0

1

c

K

i

c

K

a

a

=

<<

=

α

α

α

stężenie

st

o

p

ie

ń

d

ys

o

cj

ac

ji

a,

%

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas i

aby kwas i

autodysocjacja

autodysocjacja

wody

wody

14

3

2

2

5

3

3

2

3

10

)

2

10

8

.

1

)

1

+

+

=

+

+

=

+

+

w

a

K

OH

O

H

O

H

O

H

K

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

C

o

= 0.00000001 mol/dm

3

Stan początkowy

0.00000001

0 0

0

Zmiana

-x

1

+x

1

+x

1

+x

2

+x

2

Równowaga 0.00000001-x

1

x

1

x

1

+ x

2

x

2

+

OH

O

H

COO

CH

COOH

CH

3

3

3

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 1 s

ad 1 s

ł

ł

aby kwas i

aby kwas i

autodysocjacja

autodysocjacja

wody

wody

C

o

= 0.000010 mol/dm

3

(

)

14

2

1

2

5

1

8

2

1

1

10

10

8

.

1

10

)

(

=

+

=

=

+

=

x

x

x

K

x

x

x

x

K

w

a

Rozwiązanie tego układu równań wymaga
zastosowania metod numerycznych

background image

†

Stężenie

†

Temperatura

†

Rodzaj rozpuszczalnika

†

Wspólny jon

Czynniki wpływające na stopień

dysocjacji

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 2 s

ad 2 s

ł

ł

aby kwas i mocny kwas

aby kwas i mocny kwas

Oblicz pH oraz stopień dysocjacji 1.00 dm

3

roztworu

zawierającego 0.010 mola CH

3

COOH oraz 0.010 mola

HCl. Oblicz stopień dysocjacji CH

3

COOH w tym

roztworze. Stała K

a

dla tego kwasu w temperaturze

25

o

C wynosi 1.8·10

-5

.

CH

3

COOH, HCl

+

+

+

+

=

+

+

Cl

O

H

O

H

HCl

K

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

a

3

2

5

3

3

2

3

10

8

.

1

]

[

]

][

[

3

3

3

COOH

CH

O

H

COO

CH

K

a

+

=

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Stan początkowy

0.01 0

0.01

Zmiana

-x

+x

+x

Równowaga

0.01-x

x 0.01+x

(

)

3

5

5

/

10

8

.

1

01

.

0

01

.

0

01

.

0

01

.

0

10

8

.

1

01

.

0

01

.

0

dm

mol

x

x

i

x

x

x

x

K

a

=

+

=

+

=

+

+

+

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

3

3

2

3

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 2 s

ad 2 s

ł

ł

aby kwas i mocny kwas

aby kwas i mocny kwas

background image

%

18

.

0

%

100

01

.

0

10

8

.

1

%

100

]

[

5

3

=

=

COOH

CH

x

o

α

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 2 s

ad 2 s

ł

ł

aby kwas i mocny kwas

aby kwas i mocny kwas

Pod wpływem dodatku HCl stopień
dysocjacji CH

3

COOH zmalał z 4.2 % do

0.18%

pH roztworu pochodzi jednak od
mocnego kwasu!

2

])

log([

01

.

0

]

[

3

3

3

=

=

+

+

O

H

pH

dm

mol

O

H

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 3 bufory

ad 3 bufory

Oblicz pH 1.00 dm

3

roztworu zawierającego 0.010 mola

CH

3

COOH oraz 0.010 mola CH

3

COONa. Stała K

a

dla

tego kwasu w temperaturze 25

o

C wynosi 1.8·10

-5

.

CH

3

COOH,

CH

3

COONa

+

+

+

=

+

+

COO

CH

Na

COONa

CH

K

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

a

3

3

5

3

3

2

3

10

8

.

1

]

[

]

][

[

3

3

3

COOH

CH

O

H

COO

CH

K

a

+

=

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Stan początkowy

0.01

0.01

0

Zmiana

-x

+x

+x

Równowaga

0.01-x

0.01+x x

(

)

5

5

10

8

.

1

01

.

0

01

.

0

01

.

0

01

.

0

10

8

.

1

01

.

0

01

.

0

=

+

=

+

=

x

x

i

x

x

x

x

K

a

+

+

+

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

3

3

2

3

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 3 bufory

ad 3 bufory

background image

74

.

4

])

log([

10

8

.

1

]

[

3

3

5

3

=

=

=

=

+

+

O

H

pH

dm

mol

O

H

x

Obliczenia - równowagi w

roztworach

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 3 bufory

ad 3 bufory

W ogólności

⎟⎟

⎜⎜

=

=

⎟⎟

⎜⎜

=

=

=

=

+

+

+

0

3

0

3

0

3

0

3

3

0

3

0

3

3

3

3

3

]

[

]

[

log

log

]

[

]

[

log

])

log([

]

[

]

[

]

[

]

[

]

][

[

COO

CH

COOH

CH

K

COO

CH

COOH

CH

K

O

H

pH

COO

CH

COOH

CH

K

O

H

COOH

CH

O

H

COO

CH

K

a

a

a

a

background image

Bufory

⎟⎟

⎜⎜

=

s

kw

a

c

c

pK

pH

log

⎟⎟

⎜⎜

=

zas

s

b

w

c

c

pK

pK

pH

log

kwasowy

zasadowy

Własności roztworu buforowego:
- pH nie zmienia się z rozcieńczeniem
- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku

kwasu lub zasady nieznacznie zmienia pH

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach buforowych

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 4 dzia

ad 4 dzia

ł

ł

anie buforu

anie buforu

Dodajemy 0.0050 mola NaOH (stałego) do roztworu z

przykładu 3.

CH

3

COOH, CH

3

COONa, NaOH

+

+

+

=

+

+

+

+

+

+

5

3

3

2

3

3

3

2

3

3

10

8

.

1

a

K

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

COO

CH

Na

COONa

CH

O

H

COO

CH

COOH

CH

OH

OH

Na

NaOH

]

[

]

][

[

3

3

3

COOH

CH

O

H

COO

CH

K

a

+

=

Film 1 bufor działanie.MOV

background image

Obliczenia - równowagi w

roztworach buforowych

Stan początkowy

0.005

0.015

0

Zmiana

-x

+x

+x

Równowaga

0.005-x

0.015+x +x

(

)

5

5

5

10

8

.

1

3

10

8

.

1

005

.

0

015

.

0

015

.

0

015

.

0

005

.

0

005

.

0

10

8

.

1

005

.

0

015

.

0

=

=

=

+

=

+

=

x

x

K

x

i

x

x

x

x

K

a

a

+

+

+

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

3

3

2

3

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 4

ad 4

background image

48

.

0

74

.

4

22

.

5

22

.

5

])

log([

10

0

.

6

]

[

3

3

6

3

=

=

=

=

=

=

+

+

pH

O

H

pH

dm

mol

O

H

x

Obliczenia - równowagi w

roztworach buforowych

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 4

ad 4

Po dodaniu 0.005 mola NaOH do 1 dm

3

czystej wody (pH=7 w

temperaturze 25

o

C)

70

.

4

0

.

7

7

.

11

7

.

11

30

.

2

])

log([

0050

.

0

]

[

3

=

=

=

=

=

=

pH

pH

OH

pOH

dm

mol

OH

background image

Bufory

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 5 projektowanie roztwor

ad 5 projektowanie roztwor

ó

ó

w buforowych

w buforowych

Potrzebny jest bufor o pH 4.30. Do dyspozycji są następujące kwasy i ich
sole sodowe:

Kwas chlorooctowy CH

2

ClCOOH

K

a

= 1.35·10

-3

Kwas propionowy C

2

H

5

COOH

K

a

= 1.3·10

-5

Kwas benzoesowy C

6

H

5

COOH

K

a

= 6.4·10

-5

Kwas chlorowy (I) HClO

K

a

= 3.5·10

-8

]

[

]

[

]

[

]

[

]

][

[

3

3

3

2

+

+

+

=

=

+

+

A

HA

K

O

H

HA

A

O

H

K

A

O

H

O

H

HA

a

a

background image

Bufory

1.4·10

3

5.0·10

-5

=3.5·10

-8

Kwas chlorowy

(I)

0.78

5.0·10

-5

=6.4·10

-5

Kwas

benzoesowy

3.8

5.0·10

-5

=1.3·10

-5

Kwas

propionowy

3.7·10

-2

5.0·10

-5

=1.35·10

-3

Kwas

chlorooctowy

Odczynnik

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

]

[

3

+

=

A

HA

K

O

H

a

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 5 projektowanie roztwor

ad 5 projektowanie roztwor

ó

ó

w buforowych

w buforowych

background image

Bufory

1.4·10

3

5.0·10

-5

=3.5·10

-8

Kwas chlorowy

(I)

0.78

5.0·10

-5

=6.4·10

-5

Kwas

benzoesowy

3.8

5.0·10

-5

=1.3·10

-5

Kwas

propionowy

3.7·10

-2

5.0·10

-5

=1.35·10

-3

Kwas

chlorooctowy

Odczynnik

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

A

HA

]

[

]

[

]

[

3

+

=

A

HA

K

O

H

a

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 5 projektowanie roztwor

ad 5 projektowanie roztwor

ó

ó

w buforowych

w buforowych

background image

Bufory

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 6 pojemno

ad 6 pojemno

ść

ść

buforowa

buforowa

Dodajemy 0.0050 mola NaOH (stałego) do 1.00 dm

3

roztworu roztworu zawierającego 0.50 mola CH

3

COOH

oraz 0.50 mola CH

3

COONa. Stała K

a

dla tego kwasu w

temperaturze 25

o

C wynosi 1.8·10

-5

.

CH

3

COOH,

CH

3

COONa, NaOH

+

+

=

+

+

+

+

+

5

3

3

2

3

3

3

2

3

3

10

8

.

1

a

K

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

COO

CH

Na

COONa

CH

O

H

COO

CH

COOH

CH

OH

background image

Bufory

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 6 pojemno

ad 6 pojemno

ść

ść

buforowa

buforowa

Stan początkowy

0.495

0.505

0

Zmiana

-x

+x

+x

Równowaga

0.495-x

0.505+x +x

(

)

5

5

10

76

.

1

505

.

0

505

.

0

495

.

0

495

.

0

10

8

.

1

495

.

0

505

.

0

=

+

=

+

=

x

x

i

x

x

x

x

K

a

+

+

+

O

H

COO

CH

O

H

COOH

CH

3

3

2

3

background image

Bufory

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 6 pojemno

ad 6 pojemno

ść

ść

buforowa

buforowa

01

.

0

74

.

4

75

.

4

75

.

4

])

log([

10

76

.

1

]

[

3

3

5

3

=

=

=

=

=

=

+

+

pH

O

H

pH

dm

mol

O

H

x

Zmiana pH w przypadku buforu bardziej rozcieńczonego była znacznie
większa (przykład 4)

Co określa pojemność buforową? Który bufor ma większą pojemność?

48

.

0

74

.

4

22

.

5

=

=

pH

background image

Iloczyn rozpuszczalności

W nasyconym roztworze słabo rozpuszczalnej soli również

ustala się równowaga:

+

+

n

r

m

r

s

m

n

mB

nA

B

A

)

(

)

(

)

(

równowaga heterogeniczna – 2 fazy

m

n

n

m

s

B

A

K

]

[

]

[

+

=

iloczyn rozpuszczalności

(solubility product)

)

,

(

p

T

f

K

s

=

background image

Iloczyn rozpuszczalności

R – rozpuszczalność soli, mol/dm

3

m

n

m

n

s

n

m

R

m

n

K

m

R

B

n

R

A

+

+

=

=

=

]

[

]

[

]

[

background image

Iloczyn rozpuszczalności

Substance

T, °C

K

sp

Carbonates

CaCO

3

25

5 × 10

-9

PbCO

3

20

1.4 × 10

-13

Li

2

CO

3

0

2 × 10

-3

NiCO

3

25

1.2 × 10

-7

Chromates

PbCrO

4

25

1.8× 10

-14

Ag

2

CrO

4

25

1.1× 10

-12

SrCrO

4

25

3.5× 10

-5

Halides: chlorides,
bromides, iodides

CuI

18

7 × 10

-13

PbBr

2

20

9 × 10

-6

PbCl

2

20

1.2 × 10

-5

HgI

2

25

3 × 10

-29

Hg

2

Br

2

25

6 × 10

-23

Hg

2

Cl

2

25

1.4 × 10

-18

AgBr

100

5 × 10

-10

AgCl

10

4 × 10

-11

AgI

25

9 × 10

-17

Hydroxides

Ca(OH)

2

0

9 × 10

-6

Fe(OH)

2

18

7 × 10

-16

Pb(OH)

2

20

2 × 10

-15

Mn(OH)

2

18

1.7 × 10

-13

Oxalates

CdC

2

O

4

25

1.5× 10

-8

MgC

2

O

4

25

8.5× 10

-5

Sulfates

BaSO

4

25

1.1 × 10

-10

CaSO

4

30

6 × 10

-5

Hg

2

SO

4

25

7 × 10

-7

Ag

2

SO

4

0

5 × 10

-6

SrSO

4

0

4 × 10

-7

Sulfides

CdS

18

4 × 10

-30

MnS

18

3 × 10

-14

HgS

18

1.5 × 10

-53

CuS

18

2 × 10

-37

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 6 rozpuszczalno

ad 6 rozpuszczalno

ść

ść

Iloczyn rozpuszczalności Cu(IO

3

)

2

=1.4·10

-7

(w temp.

25

o

C)

.

Oblicz rozpuszczalność tego związku w mol/dm

3

.

3

3

3

7

7

3

2

)

(

3

3

3

)

(

3

)

(

)

(

2

3

10

3

.

3

4

10

4

.

1

10

4

.

1

4

)

2

(

2

2

)

(

2

3

2

dm

mol

R

R

R

R

K

dm

mol

R

dm

mol

R

dm

mol

R

IO

Cu

IO

Cu

IO

Cu

r

r

s

=

=

=

=

=

+

+

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 7 wsp

ad 7 wsp

ó

ó

lny jon i rozpuszczalno

lny jon i rozpuszczalno

ść

ść

Iloczyn rozpuszczalności CaF

2

=4.0·10

-11

(w temp. 25

o

C)

.

Oblicz rozpuszczalność tego związku w wodzie i w

0.025 M roztworze NaF.

2

2

)

(

2

)

(

2

]

][

[

2

2

)

(

+

+

=

+

F

Ca

K

F

Ca

CaF

CaF

r

s

r

3

4

3

1

11

3

2

10

15

.

2

4

10

0

.

4

4

)

2

(

2

dm

mol

R

R

R

R

K

CaF

=

⎟⎟

⎜⎜

=

=

Stan początkowy

0

0

Zmiana

+R +2R

Równowaga

R 0+2R

w wodzie

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 7 wsp

ad 7 wsp

ó

ó

lny jon i rozpuszczalno

lny jon i rozpuszczalno

ść

ść

Iloczyn rozpuszczalności CaF

2

=4.0·10

-11

(w temp. 25

o

C)

.

Oblicz rozpuszczalność tego związku w wodzie i w

0.025 M roztworze NaF.

2

2

)

(

2

)

(

2

]

][

[

2

2

)

(

+

+

=

+

F

Ca

K

F

Ca

CaF

CaF

r

s

r

3

6

4

11

2

2

10

4

.

6

10

25

.

6

10

0

.

4

025

.

0

)

2

025

.

0

(

2

dm

mol

R

R

R

R

K

CaF

=

=

+

=

Stan początkowy

0

0.025

Zmiana

+R +2R

Równowaga

R 0.025+2R

w NaF

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 8 warunki wytr

ad 8 warunki wytr

ą

ą

cania osad

cania osad

ó

ó

w

w

Zmieszano 750 cm

3

0.0040 M roztworu Ce(NO

3

)

3

i

300 cm

3

0.020 M roztworu KIO

3

. Czy wytrąci się osad?

10

)

(

3

3

)

(

3

3

)

(

10

9

.

1

)

(

3

+

=

+

s

s

r

r

K

IO

Ce

IO

Ce

Objętość końcowa roztworu:

Z bilansu masy (liczby moli) wynika:

3

,

)

(

,

1050

300

750

3

3

3

cm

V

V

V

KIO

p

NO

Ce

p

k

=

+

=

+

=

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

,

,

,

,

,

,

)

(

,

,

)

(

,

,

,

,

KIO

k

IO

k

KIO

p

IO

p

IO

k

IO

p

NO

Ce

k

Ce

k

NO

Ce

p

Ce

p

Ce

k

Ce

p

V

c

V

c

n

n

V

c

V

c

n

n

=

=

=

=

+

+

+

+

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 8 warunki wytr

ad 8 warunki wytr

ą

ą

cania osad

cania osad

ó

ó

w

w

3

3

3

3

3

2

3

3

3

3

3

3

3

3

10

71

.

5

1050

300

10

0

.

2

]

[

10

86

.

2

1050

750

10

0

.

4

]

[

dm

mol

cm

cm

dm

mol

IO

dm

mol

cm

cm

dm

mol

Ce

+

=

=

=

=

Obliczamy równoważnik reakcji Q

(

) (

)

10

10

3

3

3

3
0

3

0

3

10

9

.

1

10

54

.

3

10

71

.

5

10

90

.

1

]

[

]

[

+

=

>

=

=

=

s

K

Q

IO

Ce

Q

Osad wytrąci się

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 9 warunki wytr

ad 9 warunki wytr

ą

ą

cania osad

cania osad

ó

ó

w

w

Zmieszano 100 cm

3

0.050 M roztworu Pb(NO

3

)

2

i

200 cm

3

0.100 M roztworu NaI. Oblicz stężenia

równowagowe jonów w tym roztworze?

Objętość końcowa roztworu:

Z bilansu masy (liczby moli) wynika:

3

,

)

(

,

300

200

100

2

3

cm

V

V

V

NaI

p

NO

Pb

p

k

=

+

=

+

=

NaI

k

I

k

NaI

p

I

p

I

k

I

p

NO

Pb

k

Pb

k

NO

Pb

p

Pb

p

Pb

k

Pb

p

V

c

V

c

n

n

V

c

V

c

n

n

,

,

,

,

,

,

)

(

,

,

)

(

,

,

,

,

2

3

2

2

3

2

2

2

=

=

=

=

+

+

+

+

8

)

(

2

)

(

2

)

(

10

4

.

1

2

+

=

+

s

s

r

r

K

PbI

I

Pb

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

3

2

3

3

3

1

3

2

3

3

3

2

2

10

67

.

6

300

200

10

0

.

1

]

[

10

67

.

1

300

100

10

0

.

5

]

[

dm

mol

cm

cm

dm

mol

I

dm

mol

cm

cm

dm

mol

Pb

+

=

=

=

=

1. Obliczamy równoważnik reakcji Q

(

) (

)

8

5

2

2

2

2
0

0

2

10

4

.

1

10

4

.

7

10

67

.

6

10

67

.

1

]

[

]

[

+

=

>

=

=

=

s

K

Q

I

Pb

Q

Osad wytrąci się

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 9 warunki wytr

ad 9 warunki wytr

ą

ą

cania osad

cania osad

ó

ó

w

w

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 9 warunki wytr

ad 9 warunki wytr

ą

ą

cania osad

cania osad

ó

ó

w

w

2. Sprawdzamy, czy któryś z substratów jest w nadmiarze

)

(

2

)

(

2

)

(

2

s

r

r

PbI

I

Pb

+

+

mol

dm

mol

dm

V

c

n

mol

dm

mol

dm

V

c

n

NaI

p

I

p

I

p

NO

Pb

p

Pb

p

Pb

p

02

.

0

1

.

0

2

.

0

005

.

0

05

.

0

1

.

0

3

3

,

,

,

3

3

)

(

,

,

,

2

3

2

2

=

=

=

=

=

=

+

+

Pb

2+

jest substratem limitującym

przy założeniu reakcji nieodwracalnej pozostaje w roztworze:

3

2

3

,

,

,

,

10

33

.

3

3

.

0

01

.

0

01

.

0

005

.

0

2

02

.

0

0

0

2

2

dm

mol

dm

mol

c

mol

n

c

n

I

k

I

k

Pb

k

Pb

k

=

=

=

=

=

=

+

+

background image

Obliczenia związane z iloczynem

rozpuszczalności

Przyk

Przyk

ł

ł

ad 8 warunki wytr

ad 8 warunki wytr

ą

ą

cania osad

cania osad

ó

ó

w

w

3. Obliczamy stężenia równowagowe reakcji

+

+

)

(

2

)

(

)

(

2

2

r

r

s

I

Pb

PbI

Stan początkowy

0

0.0333

Zmiana

+x +2x

Równowaga

x 0.0333+2x

3

5

3

2

3

2

3

5

2

2

2

10

3

.

1

2

10

3

.

3

]

[

10

3

.

3

]

[

10

3

.

1

]

[

0333

.

0

0333

.

0

)

2

0333

.

0

(

2

dm

mol

x

dm

mol

I

dm

mol

I

i

dm

mol

Pb

x

x

i

x

x

x

K

PbI

+

=

>>

=

=

=

=

<<

+

=

sprawdzamy
założenie

background image

Film 1 iloczyn rozpuszczalności.MOV

Iloczyn rozpuszczalności

background image

Iloczyn rozpuszczalności

†

2AgNO

3(r)

+ NaHCO

3(r)

+ NaOH

(r)

Ag

2

CO

3(s)

+ 2NaNO

3

+ H

2

O

†

Ag

2

CO

3(s)

+ 2NaCl

(r)

→ 2

AgCl

(s)

+ Na

2

CO

3(r)

†

2AgCl

(s)

+ 2NH

3(r)

→ Ag(NH

3

)

2

Cl

(r)

†

Ag(NH

3

)

2

Cl

(r)

+ NaBr

(r)

AgBr

(s)

+ NaCl + 2 NH

3(r)

†

AgBr

(s)

+ 2Na

2

S

2

O

3(r)

→ Na

3

Ag(S

2

O

3

)

2(r)

+ NaBr

(r)

†

Na

3

Ag(S

2

O

3

)

2(r)

+ KI →

AgI

(s)

+ KNaS

2

O

3(r)

+ Na

2

S

2

O

3(r)

†

2AgI

(s)

+ Na

2

S

(r)

Ag

2

S

(s)

+ 2NaI

(r)

brązowy osad

biały osad

rozpuszczanie

rozpuszczanie

biały osad

kremowy osad

brunatny osad

background image

Iloczyn rozpuszczalności

S

Ag

AgI

AgBr

AgCl

CO

Ag

R

R

R

R

R

2

3

2

>

>

>

>

17

3

49

3

2

2

8

16

2

7

13

2

5

10

2

4

3

12

3

2

3

2

10

4

.

3

4

10

6

.

1

4

]

[

]

[

10

2

.

1

10

5

.

1

]

][

[

10

1

.

7

10

0

.

5

]

][

[

10

3

.

1

10

6

.

1

]

][

[

10

3

.

1

4

10

2

.

8

4

]

[

]

[

2

3

2

+

+

+

+

+

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

R

R

S

Ag

K

R

R

I

Ag

K

R

R

Br

Ag

K

R

R

Cl

Ag

K

R

R

CO

Ag

K

S

Ag

AgI

AgBr

AgCl

CO

Ag

Ag

2

CO

3

K=8.1·10

-12

AgCl

K=1.6·10

-10

AgBr

K=5.0 ·10

-13

AgI

K=1.5·10

-16

Ag

2

S

K=1.6·10

-49

Obserwacja

Wyjaśnienie

3

dm

mol

background image

Filtrowanie wody


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Fizjologia Cwiczenia 11 id 1743 Nieznany
Biologia Cwiczenia 11 id 87709 Nieznany (2)
dodatkowe1 analiza 11 12 2 sem Nieznany
moje wykresy 11 id 306777 Nieznany
11 21id 12110 Nieznany (2)
G2 PB 02 B Rys 3 11 id 185401 Nieznany
III CZP 33 11 id 210275 Nieznany
11 14id 12096 Nieznany (2)
2013 11 04id 28244 Nieznany (2)
mat bud cwicz 10 11 id 282450 Nieznany
Odpowiedzi 1 3 5 8 9 11 13 id 3 Nieznany
grupa 11 id 441853 Nieznany
24 11 id 30514 Nieznany (2)
mnozenie do 25 11 id 304283 Nieznany
cwiczenie 11 id 125145 Nieznany
11 transportid 12256 Nieznany (2)
11 bucid 12376 Nieznany (2)
Egzamin Zobowiazania (11 18) id Nieznany

więcej podobnych podstron