138 5. Równowagi jonowe w rozcieńczonych rortworath wpfrffŁ
UPROSZCZONY MODEL MATEMATYCZNY II . Uproszczenie modelu 2
* Zakładając, że w bilansie materiałowym (4.5) stężenie jest małe w porównaniu z ci można je pominąć, otrzymuje się:
«'CHNO, (4'215|
Uproszczony model matematyczny II stanowią równania (4.3), (4.4), (4.7), (4,10) | oraz (4.21). Pamiętając, że również w tym przypadku słuszna jest zależność
Obliczenia Podstawiając dane liczbowe otrzymuje się; | |||
dla c = 0,5 mol/dm3 - |
a-0,035; | ||
dla c-0,1 mol/dm5 - |
a =*0,079; | ||
dla c » 0,01-mol/dm- —-diacf 0,001 mol/dm3 - |
rtsaft.OSI*- |
* ___ | |
a-0,794. |
-49 |
Weryfikacja uproszczenia
Korzystając ze wzorów (4.16), (4.17), (4.18) i (4.19) obliczono wartości stężeń cHNOjł c^., c||jQ., c^.. Następnie sprawdzono założenia uprasz- ‘1
czające (^.8), (4.29) orąz zamknięęie bilansu ładunków (4.6). Wyniki zestawiono1' ? poniżej. Jak widać, tylko w przypadku roztworów o stężeniu c = 0,5 i 0,1 mol/dm3 przyjęte założenia są słuszne (a < 0,050). Dla roztworu c -0,01 mol/dm3 (a = 0,251) równanie (4.23) można wykorzystać jedynie do wstępnego oszacowania wartości stopnia protolizy. Dla roztworu o stężeniu c * 0,001 mol/dm3 uproszczenia (4.23) nie można stosować.
Stężenie formalne kwasu, mol/dm3 | ||||
c-O.S |
0*0,1 |
c-0.01 |
c = 0.001 L | |
fi NOJ |
0,0175 |
0,0079 |
2,5-10"3 |
7,9-10“* |
cIINOi |
0,4825 |
0,0921 |
7,5-10"5 |
2,1-10"* |
c IIjO |
0,0174 |
7,3-lO^ |
1,9*10* |
1,7-10“* |
COH* |
5,75- urn |
1.4-10"'2 |
53i<r12 |
5,9-10"11 |
Cii^* /co*r |
310* |
5-lC^ |
4-10* | |
°'"',01/CKOi |
28 |
12 |
3 |
05 1 |
L |
0.0175 |
0.0079 |
W-KT* |
7.9-104 |
P |
0.0174 |
0.0073 |
14-10-* |
1.7-ir* |
L = P |
L=P |
L>P |
L«P |
(5.3)
(5.4)
CsHjNH* i
(55)
_ CC5HłMH* ‘ co»r --
CC»M|H
KW “C„ł0. COH-
Bilans materiałowy. Pirydyna występuje w roztworze w postaci jonu cząsteczek CjH5N. Stąd:
c ** c + C_
C,H,H C,II,W