skanuj0067 2

130

5. Równowagi Jonowe w rcreeleiiczoiiych roztworach woduych

5.2. Roztwory hlabydi kwasów I zasad jednoprotonowych

121

UPROSZCZONY MODEL MATEMATYCZNY I

Podstawiając do równania (3.6) stężenia poszczególnych jonów wyrażone. - poprzez stężenie c_Q|r otrzymuje się równanie trzeciego stopnia:

mb Drugi pierwiastek równania (3.12) można odrzucić, ponieważ nie ma soniu 'śfizycznego (c_0H. ^< 0). Znając c_Q|r oblicza się stężenia pozostałych składników.

gfl Wartość stężenia cnhJ można wyznaczyć z równania (3.3):

Kk-c

K,

°^H' <W^+K«

(3-7)

Możliwe jest uproszczenie modelu.

Uproszczenie modelu

Rozpatrywany roztwór wykazuje odczyn alkaliczny, a równowagowej stężenie Jonów wodorotlenkowych mieści się w przedziale od 1T(T⁷ mol/W^SP (roztwór obojętny) do 6‘KT² mol/dm³ (zasada NH₃ całkowicie zdysocjowana), Można zatem przyjąć, że:

c____

°OH- ^>>0H,O^ł

>20,

co pozwala w bilansie ładunków pominąć stężenie jonów HjO\

(3-8)3

' |1Ł

Rozwiązanie

Zgodnie z uproszczeniem (3.8) równanie bilansu ładunków będzie miałoś postać:

^CNHj *^COW‘

K_h-c

nhJ

ł» '^vNHj

<V

& ł podstawić do równania (3.5):

W    .    Kv

o=Onh, +e_NH, ■—

CNII

OH"

- ^C,COH-

⁵

(3.14)

(3.13)

(3.16)

Stężcnle c_NHJ można obliczyć zrównania (3.14) lub (3.5). Stężenie jonów oksóniowych oblicza się z równania (3.4):

coir

(3.17)

Rozwiązanie układu równań (33), (3.4), (3.5), (3.9) sprowadza się do rozwi%.®3 zania równania drugiego stopnia. Wartość c^, z równania (3.9) podstawia się'^

do równania (3.5) i po przekształcani otrzymuje się zależność:

(3-10)%#

Obliczenia

Po podstawieniu danych liczbowych otrzymuje się:

- --1,8- rO^ + Jo^-lO^-3)¹ + 4 * 1,8 • I O"³ - 6,0^; 10"²

OH"

1.0-10

-14

— -9,7110

-12

-1,03* 10

o mol dm^J

^CNH, ^C_CNil* "^C“^COłI"

Z kolei, podstawiając (3.9) oraz,(3.10) do rówpania (SJ&jjttzymuje się:

c-c

OK*

Równanie (3.11) po uporządkowaniu przyjmie postać: !    “'■.'‘'OH

którego rozwiązaniem jest:

^COH-^+Kb-^C™.--^K>-^{0 =} °.

-K_b+VKj +4.K_b-o

(3.12)'

^CNH- “

^1,30    1,03-10

6,0 - HT¹-1,03-l<r³

mol

dm³

³ 1,8-10^-5 +1,03*10“³

5,90 10

mol

dm"

^CNHJ

UTO.-⁵ .5,%10-²=l0310_3 mol

1,03-10

dm‘

WERYFIKACJA ZAŁOŻENIA UPRASZCZAJĄCEGO Jak wynika z obliczeń:

⁰OH- _ 1,03-I0-³

O 71.1A