Ćwiczenia nr 4: Dysocjacja

wersja z 4 grudnia 2007

1. Ułożyć równania dysocjacji elektrolitycznej następujących substancji: azotan(V) potasu, węglan sodu, fos-

foran (V) sodu, siarczan (IV) cynku, siarczan (VI) glinu, siarczan (VI) ołowiu (IV).

2. Ile moli jonów sodu Na

+

powstanie w procesie dysocjacji 10moli Na

3

PO

4

?

3. Dwa związki chromu (150g siarczanu (VI) chromu (III) i 250g chlorku chromu (III)) rozpuszczono w takich

samych objętościach wody. W którym roztworze będzie najwięcej Cr

3+

?

4. Obliczyć stopień dysocjacji elektrolitu, wiedząc, że w 2-molowym roztworze znajduje się w postaci jonów

0,2mola tego elektrolitu.

5. Który roztwór zawiera więcej jonów H

+

: 0,1-molowy HF (α=15%) czy 0,01-molowy HCl (α=100%)?

6. Obliczyć stałą dysocjacji kwasu fluorowodorowego, wiedząc, że w 0,01-molowym roztworze stopień dyso-

cjacji wynosi 0,22.

7. Obliczyć stopień dysocjacji kwasu cyjanowodorowego w roztworze o stężeniu 0,15mol/l. pK

HCN

=9,14

8. Wodny roztwór słabego, jednoprotonowego kwasu o C

0

/K=10

4

rozcieńczono dziesięciokrotnie wodą. Ile

razy wzrośnie stopień dysocjacji?

9. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze jednoprotonowego kwasu (pK=3,69) jeżeli stopień dyso-

cjacji wynosi: 1% i 12%.

10. Ile wody trzeba dolać do 0,5dm

3

0,2-molowego roztworu kwasu octowego (pK=4,75), aby stopień dysocjacji

podwoił się?

11. Stała dysocjacji kwasowej jonu dimetyloamoniowego wynosi 1,6·10

−11

. Jakie będzie stężenie jonów wodo-

rotlenowych i wodorowych w roztworze dimetyloaminy o stężeniu 0,92·10

−3

mol/l?

12. W roztworze jednoprotonowego kwasu stężenie jonów wodorowych wynosi 1,42·10

−3

mol/l. Kwas ten zdy-

socjowany jest w 34 procentach. Jakie jest pK tego kwasu?

13. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze octanu potasu o stężeniu 0,005mol/l, jeśli pK kwasu

octowego wynosi 4,75.

14. Stopień dysocjacji kwasu dichlorooctowego w roztworze wodnym (C

m

=0,012mol/l) wynosi 0,841. Obliczyć

pK kwasu dichlorooctowego.

15. Obliczyć stężenia jonów wodorowych w roztworze węglanu potasu, którego stężenie wynosi 0,9·10

−4

mol/l.

Odpowiednie stałe dysocjacji kwasu węglowego wynoszą pK

1

=6,4, pK

2

=10,3.

16. Odważono 1,25g dwuwodnego kwasu szczawiowego. Z naważki sporządzono 100ml roztworu z którego odpi-

petowano 25ml roztworu i dodano do 25ml wody destylowanej. Jakie będzie stężenie jonów szczawianowych
w tak otrzymanym roztworze? pK

1

=1,3, pK

2

=4,3.

17. Obliczyć pierwszy i drugi stopień dysocjacji oraz stężenie jonów wodorowych w roztworze kwasu siarkowego

(IV) o stężeniu 0,1mol/l. pK

1

=1,79, pK

2

=7,20.

18. Obliczyć stopień dysocjacji 1-procentowego roztworu kwasu borowego. pK = 9,2

19. Jakie jest stężenie jonów wodorotlenowych w roztworze kwasu mrówkowego o stężeniu 0,03mol/l? pK = 3,8

20. 25ml roztworu słabego jednoprotonowego kwasu o stężeniu 0,4mol/l rozcieńczono wodą do 100ml. Ile razy

wzrósł stopień dysocjacji tego kwasu?

21. W 200ml wody rozpuszczono 0,34g gazowego amoniaku. Jakie jest stężenie jonów wodorowych w tym

roztworze? pK

N H

3

=4,75

22. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze kwasu chlorowego (I), jeżeli wiadomo, że stopień dysocjacji

kwasu w tym roztworze wynosi 4,6%.

23. Obliczyć stopień dysocjacji pirydyny w jej roztworze o stężeniu 0,2mol/l. K

a(C

5

H

5

N H

+

)

= 2,3·10

−9

.

24. Zmieszano 10ml roztworu metyloaminy o stężeniu 0,01mol/l i 15ml 0,062-procentowego roztworu metylo-

aminy. Jakie jest stężenie jonów wodorowych w otrzymanym roztworze? pK

kw

= 9,6

25. Stopień dysocjacji aniliny w roztworze wodnym o stężeniu 0,001mol/l wynosi 0,063%. Oblicz pKa jonu

aniliniowego.

26. Stopień dysocjacji kwasu dichlorooctowego w roztworze wodnym o stężeniu 0,01mol/l wynosi 85%. Obliczyć

pKa kwasu dichlorooctowego.

27. Sprzężona zasada kwasu cyjanowodorowego ulega w roztworze wodnym KCN protolizie w 1,4%. Obliczyć

stężenie jonów OH- i CN- w tym roztworze. pK

kw

= 9,12.

28. Który z następujących roztworów wykazuje większe stężenie jonów wodorowych: a) NaCN 0,2mol/l, b)

NH

4

Cl 0,2mol/l. pK

HCN

= 9,12; pK

N H

3

= 4,75

29. Ile miligramów benzoesanu sodu zawarte jest w 400ml roztworu wodnego tej soli, jeżeli protolizie uległo

0,01% zasady C6H5COO

−

? pK

kw

= 2,18

30. Ile miligramów sodu znajduje się w 250ml roztworu a) NaCN o [H

+

] = 10

−11

mol/l, b) CH

3

COONa o [H

+

]

= 1,78·10

−9

mol/l? pK

HCN

= 9,12; pK

CH

3

COOH

= 4,75

31. Użyta do badania pH roztworu ługu(c = 0,001mol/l) tymoloftaleina ma pKa = 10. Obliczyć stosunek stę-

żenia kationów(In+) do barwnej, niezdysocjonowanej formy wskaźnika w tym roztworze. Uwaga: wskaźnik
jest słabą zasadą typu InOH.

32. Do zbadania pH kwasu solnego o stężeniu 0,005mol/l użyto wskaźnika, który jest słabym jednoprotonowym

kwasem organicznym. pKa wskaźnika wynosi 3,7. Roztwór niezdysocjowanego kwasu jest zabarwiony na
kolor czerwony, natomiast roztwór kwasu zdysocjonowanego ma barwę żółtą. Jaki jest stopień dysocjacji
wskaźnika w roztworze badanym i jakie jest zabarwienie tego roztworu po dodaniu wskaźnika?

33. Wskaźnik InOH jest słabą zasadą, której pKa = 8,3. Jaki jest stopień dysocjacji wskaźnika w roztworze

wodorotlenku potasu o stężeniu 2·10

−5

mol/l?

34. Do roztworu kwasu cyjanowodorowego o stężeniu 0,01,mol/l dodano tyle stałego cyjanku sodu, że stopień

dysocjacji kwasu zmalał dwukrotnie. Obliczyć pNa.

35. Zmieszano 200ml 0,3-procentowego roztworu amoniaku i 500ml 0,8-procentowego roztworu chlorku amonu.

Jaki jest stopień dysocjacji amoniaku w tym roztworze.

36. Obliczyć stężenie procentowe roztworu wodnego siarczku sodu, jeżeli wiadomo, że 99% jonów S

2−

uległo

protolizie.

37. Jakie jest stężenia jonów S

2−

w roztworze zawierającym 3,9g siarczku sodu w 250ml roztworu?

38. Jakie będzie stężenie jonow wodorowych w roztworze otrzymanym przez rozpuszczenie 8,6g wodorowinianu

sodu, COOH(CHOH)

2

COONa, w wodzie destylowanej po uzupełnieniu objętości do 250ml?

39. Obliczyć stężenie jonów HCO

−
3

i CO

2−
3

w 0,15-procentowym roztworze wodnym dwutlenku węgla.

40. Sprzężona zasada kwasu HCO

−
3

w roztworze wodnym o stężeniu 0,1mol/l ulega protolizie w ilości 4,2%.

Obliczyć stałą dysocjacji kwasowej HCO

−
3

.

41. Zmieszano 267ml 1-procentowego roztworu kwasu węglowego, 563ml 0,5-procentowego roztworu węglanu

sodu i 170ml wody. Obliczyć pierwszy sto pień dysocjacji kwasu węglowego w tym roztworze.

42. Jakie jest stężenie jonów SO

2−
3

w 1-procentowym roztworze kwasu siarkowego (IV))?

ODPOWIEDZI DO ZADAŃ

1.

2. 30moli

3. w roztworze chlorku chromu

4. α=0,1

5. [H

+

]

HF

=0,015mol/l; [H

+

]

HCl

=0,01mol/l

6. K=6,2·10

−4

7. α=6,94·10

−5

8. 3,16 razy

9. [H

+

]

0,01

=0,02mol/l; [H

+

]

0,12

=1,496·10

−3

mol/l

10. 1,5l

11. [H

+

]=1,97·10

−11

mol/l; [OH

−

]=0,506·10

−3

mol/l)

12. pK=3,14

13. [H

+

]=5,9·10

−9

mol/l

14. pK=1,273

15. [H

+

]=1,71·10

−10

mol/l

16. [(COO

−

)

2

]=1,27·10

−3

mol/l

17. [H

+

]= 0,038mol/l

18. 6,2·10

−3

%

19. [OH

−

], 4,76·10

−12

mol/l

20. dwukrotnie

21. 8·10

−12

mol/l

22. 6,57·10

−6

mol/l

23. α = 0,48%

24. 1,25·10

−11

mol/l

25. pK = 7,8

26. pKa = 1,3

27. [CN] = 0,067mol/l; [OH] = 9,52·10

−3

mol/l

28. 1: b) [H

+

]=1,06·10

−5

mol/l; 2: a)[H

+

]=6,15·10

−12

mol/l

29. m = 871mg

30. a) 436mg; b) 322mg

31. (In+)/(InOH) = 0,1; roztwór jest bezbarwny

32. α = 4%, zabarwienie jest czerwone

33. α = 9%

34. pNa = 5,7

35. α = 0,015

36. 6,3·10

−3

%

37. [S

2−

] = 0,1mol/l

38. pH = 3,7

39. Ponieważ Ka,1 jest wieksze Ka,2, możemy przyjąć, że (H+) = (HCO-3)

40. K

a(HCO

−
3

)

= 5,5·10

−11

41. α

1

= 7,5·10

−4

%

42. .[SO

2−
3

] = Ka,2 = 6,3·10

−8

mol/l.