•

Piszemy równania reakcji rozpadu na jony:

HNO

3

→

H

+

+ NO

3

-

H

2

SO

4

→ 2H

+

+ SO

4

2-

Te związki to mocne kwasy ( HNO

3

- azotowy V i H

2

SO

4

- siarkowy VI ) dlatego rozpadają się na

jony całkowicie, a stężenie każdego z jonów jest równe stężeniu początkowemu rozpadającego się
kwasu (czyli np. Jeśli było 5 mol/dm

3

HNO

3

to powstaje nam 5 mol/dm

3

H

+

i 5 mol/dm

3

NO

3

-

)

•

Ponieważ mamy obliczyć pH (czyli -log ze stężenia jonów H

+

) musimy obliczyć stężenie

jonów wodorowych w objętości całego roztworu (czyli mieszaniny HNO

3

i

H

2

SO

4

i H

2

O)

DLATEGO:

•

Musimy obliczyć liczbę moli (n) wodoru dla każdego kwasu ze wzoru:
C

m

= n/V => n = C

m

* V

1. kwas HNO

3

ma n

H+

= 0,012 mol/dm

3

* 0,022 dm

3

= 0.000264 mol

2. kwas H

2

SO

4

ma 2n

H+

= 2(0,027 mol/dm

3

* 0,043 dm

3

) = 0,002322 mol

to jest to 2

H

2

SO

4

→ 2H

+

+ SO4

2-

•

Musimy obliczyć V całego roztworu V = 0,022 dm

3

+ 0,043 dm

3

+ 0,180 dm

3

= 0,245 dm

3

I TERAZ:

•

Podstawiamy do wzoru na stężenie molowe sumę wszystkich moli H

+

w roztworze i V

całego roztworu (C

m

= n/V)

C

m

= (0.000264 mol + 0,002322 mol)/0,245 dm

3

= 0,011 mol/dm

3

•

Wyliczamy pH = -log0,011 = 1,96

ŻEBY OBLICZYĆ [SO

4

2-

] :

•

Obliczamy stężenie SO

4

2-

tak jakbyśmy liczyli stężenie H

2

SO

4

ponieważ ich liczba moli

jest równa przed reakcją dysocjacji i po reakcji dysocjacji (rozpadu na jony)

0,027 mol/dm

3

* 0,043 dm

3

/ 0,245 dm

3

= 0.011 mol/dm

3

•

równanie dysocjacji (rozpadu na jony)

CH

3

COOH ↔ H

+

+ CH

3

COO

-

To jest słaby kwas (octowy) więc reakcja zachodzi w obie strony (można użyć znaku =)

Ka

= [H

+

] * [CH

3

COO

-

]

[CH

3

COOH]

nawias kwadratowy [x] oznacza stężenie x

•

obliczamy Ka (wiedząc, że pKa to -logKa, można sobie to tłumaczyć tak: p[czegoś] =
-log[czegoś])

•

tak na wszelki wypadek wspomnę, że „log” to jest logarytm o podstawie 10, inaczej log

10

,

zasada jest taka: log

10

X = Y <=> 10

Y

= X :)

Ka = 10

-4,79

= 1.62 * 10

-5

•

[H

+

] i [CH

3

COO

-

] to są stężenia zdysocjowanych jonów kwasu octowego (CH

3

COOH),

oznaczymy je jako x ([CH

3

COO

-

] = x) ich stężenia są sobie równe [H

+

] = [CH

3

COO

-

]

(część z nich odtwarza się z powrotem do postaci CH

3

COOH, ponieważ jest to słaby kwas)

•

nasze równanie przyjmuje postać:

Ka

= x * x

[CH

3

COOH] – x

•

zakładamy, że x << [CH

3

COOH], po to żeby nie liczyć równania kwadratowego (z deltą :/)

•

wtedy

stężenia zdysocjowanych jonów
Ka

= x * x

[CH

3

COOH] stężenie początkowe kwasu

•

teraz podstawiamy wszystko do wzoru i wyliczamy x:

1.62 * 10

-5

= x * x

0,75 mol/dm

3

x

2

= 1.62 * 10

-5

* 0,75 mol/dm

3

x = √1.62 * 10

-5

* 0,75 mol/dm

3

x

= 3,49 * 10

-3

=

[ CH

3

COO

-

]

1. pH OBLICZYMY, WYLICZAJĄC [OH

-

],

2. pOH,
3. KORZYSTAMY Z ZALEŻNOŚCI: pKw = pOH + pH

•

można sobie napisać reakcję:

FeSO

4

+ 2OH

-

= Fe(OH)

2

+ SO

4

2-

•

i reakcję dysocjacji Fe(OH)

2

Fe(OH)

2

→ Fe

2-

+ 2OH

-

•

piszemy równanie Ir OH

-

= x, czyli [OH

-

]

2

= (2x)

2

= 4x

2

Ir = [Fe] * [OH

-

]

2 to jest to 2

Fe(OH)

2

→ Fe

2-

+ 2OH

-

•

obliczamy Ir 10

-15.82

= 10

-5.82

* 10

-10

= 1,51*10

-6

*10

-10

= 1.51 * 10

-16

Ir = 10

-15.82

= 1.51 * 10

-16

•

podstawiamy do wzoru: Fe

2-

pochodzi od FeSO

4

którego było 0,25 mol/dm

3

1.51 * 10

-16

= 0,25 * 4x

2

(1,51 * 10

-16

)

1/2

= 1,23 * 10

-16 * ½

= 1,23 * 10

-8

x = √1.51 * 10

-16

x = 1,23 * 10

-8

= [OH

-

]

•

obliczamy pOH i wyliczamy pH z pKw (pKw = pOH + pH):

pOH = 7.91

pH = pKw – pOH
pH = 14,00 – 7.91 = 6.09