136 • 5. K6wn(m«nł Jonowe w rozcieńczonych roztworach wodnych
Na rysunku 5.1 przedstawiono wykres funkcji a - l(c). Ze wzrostem rozcieńczenia stopień protolizy rośnie.
Rys. 5.1. Zależność stopnia protolizy od stężenia formalnego słabego kwasu HNOj
WERYFIKACJA ZAŁOŻENIA UPRASZCZAJĄCEGO
W tym celu należy wyznaczyć stężenia poszczególnych jonów pamiętając, że w obliczeniach należy uwzględnić tylko równania wyjściowego modelu matematycznego, bez założeń upraszczających. I tak, z równania (4.7) oblicza się stężenie cK0.:
Znając stężenie azotanów(lII) z równania (4.5) oblicza się st^enie kwasu. azotowego(III), który nie uległ dysoqacji:
chno, =c”CNOj (A17)
Następnie z równania (4.3) oblicza się stężenie jonów oksoniowych:
K. Cuw.
5.2. Roztwory słabych kwasów i zasad jcdnoprotonowych 137 | |||||
Wreszcie, z równania (4.4) - stężenie jonów wodorotlenkowych: 8pl§ <4'19> HjO* Znając stężenia wszystkich składników należy sprawdzić, czy spełniony jest warunek upraszczajmy (4.8) oraz czy pominięcie w bilansie ładunków (4.6) ; stężenia jonów wodorotlenkowych nic spowodowało znacznego błędu obliczeń, i Wyniki obliczeń zestawiono poniżej. | |||||
Stężenie formalne kwasu, mol/dm* | |||||
o II P V* |
c = 0,l |
c = 0.01 |
c = 0.001 | ||
1 SI |
0,0175 |
0,0076 |
2&-UF* |
5.39-ltr- | |
CHNOj |
0,4825 |
0,0924 , |
7,78-10"3 |
4,61-104 | |
i o |
0.0174 |
7,67-10"3 |
2,21 0"3 |
5,40'10^ | |
cotr |
5,75-10“13 |
UO-Kr” |
4,52-l<r“ |
1,85 10"" | |
[ V/C«r |
3-1010 |
6\<f |
5-10* |
3-107 | |
L |
0,0175 |
0.0076 |
2,22-10 3 |
5,3910“* | |
P |
0,0174 |
0,0077 |
2.2 HO"1 |
5,4-10" | |
L~P |
L=P |
L»P |
L«P | ||
[ Przyjęte założenia są słuszne. Odpowiedź Stopień protolizy kwasu azotowego(III) wynosi: dla c 3 0,5 mol/dm3 -* a=3,5%; dla c ■ 0,1 mol/dm3 - a=7,6%; ”” dla c“ 0,01 mol/dm3 - a=22,2%; dla c = 0,001 mol/dm3 - a =53,9%. | |||||
Jeżeli kwas ulega protolizie w niewielkim stopniu, można przyjąć, że: ciino,»cko; (4-20) i podobnie jak w przykładzie 3 wprowadzić dodatkowe uproszczenie modelu. | |||||