Część obliczeniowa do zadania nr 7

1.Obliczamy wartość pK dla roztworu nr 1:

w stanie równowagi
i wtedy :

stężenie kwasu pobieranego do sporządzonych roztworów wynosiło:

w 1 dm³ - 0,4957mola

w 0,0 dm³ - x mola

x = 0,004957 mola

C_kw w roztworze numer 1 wynosiło :

2.Obliczenie wartości pH dla poszczególnych roztworów. Korzystamy ze wzoru:

wyniki otrzymanych obliczeń zestawiono w tabeli

*przykładowe obliczenia dla roztworu numer 2

3.Obliczenie pK kwasu z równania:

gdzie:

• C_k - stężenie kwasu w roztworze 1

• C_z - stężenie zasady

Przykładowe obliczenia dla roztworu nr 2:

1. obliczamy stężenie NaOH

w 1 dm³ - 0,4943 mola

w 0,0004 dm³ - x mola

x = 0,00019772 mola

objętość wynosi V = 0,005 dm³

2. Korzystamy ze wzoru :
   

4. Obliczamy C_H+ dla poszczególnych roztworów, a uzyskane wyniki zestawiamy w tabeli ( tab. Nr )

*przykładowe obliczenia dla roztworu nr 2

5. Obliczamy wartość X korzystając ze wzoru:

*przykładowe obliczenia dla roztworu nr 2:

wyniki dla pozostałych roztworów zestawiamy w tabeli (tab nr )

6.Obliczenie siły jonowej poszczególnych roztworów. Korzystamy z następującego wzoru:

gdzie:

• C_i - stężenie danego jonu

• Z_i - ładunek danego jonu

*przykładowe obliczenia dla roztworu nr 2 :

co w stanie równowagi

wartość C_z wynosi:

przy założeniu, że powstała sól całkowicie zdysocjowana

Z_i - każdego z jonów wynosi 1

wyniki uzyskane dla pozostałych roztworów zestawiamy w tabeli numer

7. Obliczanie wartości
dla roztworu 2

A₂₉₃ = 0,5047

wyniki dla pozostałych roztworów zestawiamy w tabeli.

8. Obliczamy wartości Ψ z równania Hendersona - Hasselbacha, równego:

*przykładowe obliczenia dla drugiego roztworu wyglądają następująco:

9. Obliczenia wartości pK_a oraz współczynnika B z równania:

(zależność
przez dopasowanie równania prostej metodą najmniejszych kwadratów.

z czego wynika, że :

• Ψ=Ψ

• B=B

• X=I

Korzystamy z równań ( dla prostej o wzorze
) :

gdzie:

• N - jest to liczba pomiarów

korzystając z metody najmniejszych kwadratów uzyskaliśmy równanie :

z czego wnioskujemy, że obliczone pK ma wartość równą 4,6769.

10. Obliczenie V_NaOH , przy którym zachodzi warunek :

C_k=0,09914 z czego łatwo obliczamy, że C_z=0,04957

Liczba moli NaOH wynosi :

więc:

1 dm³ - 0,4943 mola

x dm³- 0,002478 mola

x=0,005013 dm³

Dla V_NaOH = 0,005013 dm³ graficznie wyznaczona wartość pH ma wartość :

wiadomo, że w tym przypadku
tak więc pK ma wartość :

Zestawienie otrzymanych wartości pK:

• Wartość literaturowa - 4,7652

• Wartość średnia z równania Hendersona-Hasselbacha - 4,4575

• Wartość obliczona z zależności
  - 4,6769

• Wartość obliczona w oparciu o definicję stałej dysocjacji kwasu jednoprotonowego - 4,7626

• Wartość obliczona z zależności
  -

Wnioski oraz dyskusja wyników :

Otrzymane wartości pK badanego kwasu oscylowały w pobliżu wartości literaturowej równej 4,7652. Wartość pK obliczona w oparciu o definicję stałej dysocjacji kwasu jednoprotonowego była najbardziej zbliżona do wartości literaturowej i niemalże pokrywała się z nią przyjmując wartość 4,7626.

---