ROZTWORY BUFOROWE

Zadania z egzaminów:

1. W laboratorium znajdują się następujące roztwory: "A" - roztwór kwasu octowego (11,42 cm³ CH3COOH bezwodnego o gęstości 1,050 kg/dm3 uzupełniono wodą destylowaną do 1000 cm³) oraz "B" - roztwór octanu sodu (27,2 g CH₃COONa x 3H₂O rozpuszczono i uzupełniono wodą destylowaną do 1000 cm³). K_kw = 1,75·10^-5. Zmieszano 25,0 cm³ roztworu "A" i 25,0 cm³ roztworu "B". Jakie było pH otrzymanego roztworu? M_C=12,0g/mol M_H=1,00g/mol M_O=16,0g/mol M_Na=23,0g/mol

Wynik: pH=4,76

1. W laboratorium znajdują się następujące roztwory: "A" - roztwór kwasu octowego (11,42 cm³ CH₃COOH bezwodnego o gęstości 1,050 kg/dm3 uzupełniono wodą destylowaną do 1000 cm³) oraz "B" - roztwór octanu sodu (27,2 g CH₃COONa x 3H₂O rozpuszczono i uzupełniono wodą destylowaną do 1000 cm³). K_kw = 1,75·10^-5. Zmieszano 36,8 cm³ roztworu "A" i 13,2 cm³ roztworu "B". Jakie było pH otrzymanego roztworu?

Wynik: pH=4,31

1. W 100 cm³ r-ru 0,01 mol HClO rozpuszczono 30mg KClO. Jakie będzie pH takiego roztworu jeśli K_HClO= 3,98107·10^-8.

Wynik: pH=6,92

1. W jakim stosunku należy zmieszać roztwory H₃PO₄ i NaOH, o jednakowym stężeniu molowym, aby otrzymać 3 różne bufory o pH wynoszących odpowiednio: 2,12; 7,2; 11,90.

K_I=7,52·10^-3; K_II=6,30·10^-8; K_III=1,26·10^-12;

(źródło: Z. Warnke, Obliczenia …, zadanie 73/str.169, odpowiedź w książce: 2:1, 2:3, 2:5)

1. Podać masy potrzebnych odpowiednich soli sodowych kwasu ortodwufosforowego(V) konieczne do sporządzenia 1 dm³ roztworu buforowego o pH=2,5 i o stężeniu całkowitym wynoszącym C=1mol/dm³. Sole te w stanie stałym występują jako uwodnione, gdzie na jedną cząsteczkę soli przypada sześć cząsteczek wody. Kwas ortodwufosforowy(V) o wzorze H₄P₂O₇ jest kwasem, dla którego kolejne stałe dysocjacji wynoszą K₁=10^-0,8; K₂=10^-2,2; K₃=10^-6,7; K₄=10^-9,4. Strukturalnie kwas ortodwufosforowy(V) można przedstawić jako:

H-O O-H

| |

H-O-P-O-P-O-H

// \\

O O

Masy molowe: M_P=30,97g/mol; M_O=16,00g/mol; M_H=1,008g/mol

Wynik: 102,7g Na... i 220g Na₂…

1. Do sporządzenia 1000 cm³ roztworu użyto: 10,0g NaNO₂, 10,0g NaNO₃, 10,0 cm³ roztworu HNO₃ 
   o stężeniu 4 mol/dm³ oraz wodę destylowaną. Oblicz stężenie molowe jonu H₃O⁺ w stanie równowagi. K_kwasu= 4,0x10^-4. (Przyjmij współczynniki aktywności równe 1,000 dla wszystkich składników.)

Wynik: [H₃O⁺]=1,52x10^-4 mol/dm³

1. Oblicz wartość stosunku masowego soli sodowych słabego kwasu H₂X, które po rozpuszczeniu w wodzie utworzą roztwór buforowy o pH = 10,2.

pK_{1, H2X}= 6,5 pK_{2, H2X} = 10,6 Masy molowe: Na - 23,00 g/mol X- 60 g/mol

Wynik: m_NaHX/m_Na2X=2

1. Do 1000 cm³ roztworu NaHCO₃ o stęż. 0,15 mol/dm³ dosypano K₂CO₃ (c.stałe). Uzyskano roztwór buforowy o pH=10,25. Ile g soli dosypano?

M_K2CO3=138,22 g/mol; pK_{II, H2CO3}=10,25.

Wynik: 20,73 g

ROZTWORY BUFOROWE

Zadania z ćwiczeń:

1. Do 150 cm³ 5% (% masowy) roztworu wodnego kwasu chlorowodorowego o gęstości 1,023 g/cm³ dodano 25 g cyjanku potasu w postaci ciała stałego i uzupełniono wodą do 1000 cm³. Oblicz pH otrzymanego roztworu.

pK_HCN = 9,32 M_H = 1,01 g/mol M_K =39,10 g/mol M_C = 12,01 g/mol M_N =14,01 g/mol M_Cl= 35,45 g/mol

Wynik: pH=9,24

1. Do 25 cm³ 10% (% masowy) roztworu wodnego kwasu bromowodorowego o gęstości 1,072 g/cm³ dodano 3 g fluorku sodu (ciało stałe) i wodę. Oblicz pH powstałego roztworu jeżeli zajmował on objętość 300 cm³.

pK_HF = 3,17 M_Br = 79,90 g/mol M_H = 1,01 g/mol M_F = 19,00 g/mol M_Na = 22,99 g/mol

Wynik: pH=3,24

1. Ile moli soli K₂CO₃ należy dodać do 150 cm³ roztworu NaHCO₃ o stęż. 0,1 mol/dm³, aby uzyskać roztwór buforowy o pH = 10,5. K_{1, H2CO3}= 10^-7 K_{2, H2CO3}= 2,4x10^-11

Wynik: 0,011 mol

1. Ile moli soli K₂CO₃ należy dodać do 300 cm³ roztworu NaHCO₃ o stęż. 0,1 mol/dm³, aby uzyskać roztwór buforowy o pH = 10,5. K_{1, H2CO3}= 10^-7 K_{2, H2CO3}= 2,4x10^-11

Wynik: 0,023 mol

1. Oblicz pOH roztworu powstałego w wyniku zmieszania 20 cm³ 0,1 M roztworu azotanu(V) amonu z 10 cm³ 0,1 M roztworu wodorotlenku potasu. W obliczeniach należy pominąć zjawisko kontrakcji.

pK_NH3*H20 = 4,75.

Wynik: pOH=4,75

1. Oblicz pH roztworu powstałego w wyniku zmieszania 30 cm³ 0,1 M roztworu azotanu(III) sodu z 15cm³ 0,1 M roztworu kwasu chlorowodorowego. W obliczeniach należy pominąć zjawisko kontrakcji.

pK_HNO2 = 3,35

Wynik: pH=3,35

1. Sporządzono roztwór buforowy o stosunku molowym NH₃·H₂O:NH₄Br równym 1:4. Którego
   ze składników należy dodać do tego roztworu aby zwiększyć jego pojemność buforową?

Odp.: NH₃