LISTA 9. Kwasy i zasady Brönsteda. Cz. I. Równowagi w roztworach
słabych elektrolitów. Stała i stopień dysocjacji kwasów i zasad.
pH roztworów słabych kwasów i zasad. Roztwory soli jako roztwory
kwasów względnie zasad Brönsteda - tzw. hydroliza soli.
Literatura:
1. W. Ufnalski, Podstawy obliczeń chemicznych z programami
komputerowymi, Rozdz. 10.1 - 10.2, 10.5 (str. 304 - 355, 390 - 405)
2. L. Jones, P. Atkins, “Chemia ogólna”, PWN Warszawa 2004,
Rozdz.15 (str. 693-735), rozdz. 16.1-16.10 (str. 735-768, 782-785)
KWAS pKa KWAS pKa
HClO2 1,96 H3PO4 2,22
HNO2 3,35 H2PO4- 7,20
HCOOH 3,75 HPO42- 11,90
HN3 4,64 CH3COOH 4,75
HClO 7,50 HCN 9,40
H2S 7,22 HS- 12,90
HF 3,17 CH2ClCOOH 2,83
HSO4- 1,9 CHCl2COOH 1,48
CCl3COOH 1,66
Zasada pKb Zasada pKb
CH3NH2 3,36 HCO3- 7,64
NH3 4,75 CO32- 3,67
pirydyna 8,85 morfolina 5,3
anilina 9,42 piperydyna 2,88
1. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w 0,0050-molowym roztworze
jednozasadowego kwasu zdysocjowanego w 15,0 procentach.
(Odp. 7,5·10-4)
2. Stopień dysocjacji kwasu octowego w 0,1 M roztworze jest równy 0,013.
Oblicz wartość pH tego roztworu oraz wartość stałej dysocjacji kwasowej
tego kwasu. (Odp. pH = 2,89; Ka= 1,69⋅10-5)
3. Oblicz stopień dysocjacji kwasu dichlorooctowego o stężeniu 0,050 M.
(Odp. α = 0,7)
4. Oblicz wartość stałej dysocjacji kwasu chlorowego(I)), jeżeli stopień
dysocjacji 0,2000-molowego roztworu wynosi 4,310-4. (Odp. 3,6·10-8)
5. Obliczyć stężenie roztworu kwasu fluorowodorowego, w którym stężenie
jonów wodorowych [H+]= 0,0275 mol/l i stopień dysocjacji = 2,45%.
(Odp. 1,12 mol/dm3)
6. Wartość pH roztworu kwasu benzoesowego o stężeniu 0,072 mol/dm3 jest
równa 2,68. Oblicz stałą dysocjacji kwasowej tego kwasu.
(Odp. Ka = 6,24⋅10-5)
7. Wartość pKa kwasu octowego jest równa 4,75. Jakie musi być stężenie
kwasu, aby:
a) 1,0%;
b) 10,0%
kwasu uległo dysocjacji. (Odp. 0,1760 mol/dm3; 1,60⋅10-3 mol/dm3)
8. Oblicz stężenie roztworu metyloaminy, w którym metyloamina jest
zdysocjowana w:
a) 1,0%;
b) 10,0%
(Odp. a - 4,37 mol/dm3 ; b - 0,0393 mol/dm3
8. Ustalono doświadczalnie, że pH 0,3%-owego roztworu kwasu HA, którego
masa cząsteczkowa jest równa 200, wynosi 2,58. Jaka jest wartość stałej
dysocjacji Ka tego kwasu? Oblicz wartość stałej Kb zasady A- sprzężonej
z tym kwasem.
(Odp. Ka(HA) = 5,59⋅10-4; Kb(A-) = 1,79⋅10-11)
9. Oblicz wartości pH oraz stopnie dysocjacji 0,1 M roztworów kwasów
jednoprotonowych HA o stałych dysocjacji Ka równych odpowiednio
a) 1·10-5; b) 1·10-4; c) 1·10-3; d) 1·10-2.
(Odp. a - pH = 3,0, α = 0,01; . b - pH = 2,50, α = 0,032; c - pH = 2,02,
α = 0,095; d - pH = 1,57, α = 0,270;
10. Oblicz, jaką objętość gazowego amoniaku (w przeliczeniu na warunki
normalne) należy rozpuścić w 1.00 dm3 roztworu amoniaku o stężeniu
0,010 mol/dm3, aby 10-krotnie zmienić jego stopień dysocjacji.
(Odp. 22,4 dm3)
11. Gęstość 15,0%-owego wodnego roztworu HCN wynosi 1.15 kg/dm3.
Oblicz wartość pH tego roztworu oraz stopień dysocjacji kwasu
cyjanowodorowego. (Odp. pH = 4,30; α = 8·10-6)
12. Oblicz stężenie procentowe wagowe roztworu kwasu mrówkowego,
którego gęstość d = 1,22 g/cm3,a pH tego roztworu jest równe 1,82.
(Odp. 4,86%)
13. Wartości pH dwóch roztworów: roztworu HCl i roztworu HCN są
jednakowe i wynoszą 4,26. Oblicz wartości pH tych roztworów po ich
50-krotnym rozcieńczeniu. (Odp. 5,96; 5,11)
14. Oblicz do jakiej objętości należy rozcieńczyć wodą 25,0 cm3 roztworu
kwasu octowego o pH = 3,00, aby wartość pH roztworu po rozcieńczeniu
wzrosła o jednostkę.
15. Oblicz wartość pH oraz stężenie HCN w roztworze KCN o stężeniu
0,1 mol/dm3. (Odp. pH = 11,2; 1,58·10-3 M)
16. 50,0 cm3 1,00 M roztworu kwasu azotowego(III) rozcieńczono do objętości
1,0 dm3. Oblicz stężenia równowagowe jonów i cząsteczek w roztworze
wyjściowym i w roztworze uzyskanym po jego rozcieńczeniu, oraz
wartości pH tych roztworów.
(Odp. pHwyjśc = 1,7; pHkońc = 2,37)
17. Jon BrO- jest zasadą sprzężoną z słabym kwasem HOBr. Wartość pH
0,1 M roztworu NaOBr wynosi 10,85. Oblicz wartość Kb zasady BrO- i
wartość stałej Ka sprzężonego z nią kwasu.
(Odp. Ka = 2·10-9)
18. Wykorzystując powyższe stałe oblicz wartości pH następujących
roztworów:
a) 0,4 M NH4Cl d) 0,2 M NaHSO4
b) 0,1 M NaClO, e) 0,1 M NaHCO3
c) 0,1 M NaNO2 f) 0,1 M Na2CO3
(Odp. 4,82; 10,25; 8,18; 1,53; 9,68; 11,67))
19. W 0,05 M roztworze octanu sodowego zasada CH3COO- ulega protolizie
w 0,01%. Oblicz wartość pH tego roztworu.
(Odp. 8,72)
20. Oblicz, jaki procent jonów NH4+ ulega reakcji protolizy w 0,05M roztworze
azotanu amonowego?
(Odp. 0,0106%)
21. Oblicz o ile zmieni się wartość pH 0,20 M roztworu chloranu(I) sodowego
w wyniku jego 100-krotnego rozcieńczenia.
2