skan0294

Elektrochemia 297

W pierwszym przybliżeniu zakładamy, że = 1 i obliczamy x_Y z relacji

Elektrochemia 297

A" =

-7ć_ac® + V/i

2y±

(4)

Siła jonowa roztworu w tym przypadku jest równa x. Z granicznego prawa Debye’a-Huckla (6.37) obliczamy nowy współczynnik aktywności, y_±(2f

igy±(2> = -A- |i -(-1)1 • V*,,

gdzie dla wody w 25^CC A = 0,5091 M^_1/2.

Po wstawieniu }'_±(₂) do wyrażenia (3), otrzymamy z równania (4) nową wartość stężenia jonów H⁺, x₂. Powtarzamy obliczanie wartości x oraz y± w arkuszu kalkulacyjnym - zob. tab. 6.11 - tak długo, aż zmiany stężenia jonów H⁺, na przyjętym poziomie dokładności (tu - 4 miejsca znaczące), staną się niezauważalne. W tym przypadku osiągnięto to dla z = 4 (obliczenia wykonuje się zawsze z dokładnością większą o co najmniej 1 rząd - zob. Dodatek Dl).

pH = -lg a_H+ = -lg

= -lg

1,374 • 10~³ • 0,957 1

= 2,881

Tabela 6.11

i	1[ M]		log y±	y±	A		A, [M]		aH+
1				1	7,016	ur^6	1,3156	10-^3	1,316	•10"^3
2	1,316	10“^3	-0,01847	0,9584	6,444	10“^6	1,3724	IO-^3	1,315	•10“^3
3	1,372	10-^3	-0,01886	0,9575	6,432	10“^6	1,3736	lO-^3	1,315	•10‘^3
4	1,374	10-^3	-0,01887	0,9575	6,432	10“^6	1,3736	10-^3	1,315	•lO"^3

Zatem dokładna wartość pH 0,1 M roztworu kwasu octowego w 25°C wynosi

i różni się zaledwie o 0,003 jednostki pH od wartości przybliżonej.

b) Obecność w roztworze całkowicie zdysocjowanej soli kwasu octowego cofa jego dysocjację, choć, oczywiście, nie zmienia wartości stałej kwasowej danej wyrażeniem (1), które po zlogarytmowaniu i przekształceniu przyjmie postać

pH = pK„ + lg . (5)

“HAc

Stężenie jonów octanowych wynika przede wszystkim z dysocjacji soli NaAc:

^cAc~ - (^cAc-)soli ⁺ (^cAc-)hAc ^{- c}soli ⁺ cH⁺>