Οι ασκήσεις
στο άρθρο αυτό
προέρχονται από
το βιβλίο
«Γενική Χημεία
Γ΄ Λυκείου
Θετικής
Κατεύθυνσης» -
Κ.
Καλαματιανός .
Λεπτομερής
παρουσίαση
του βιβλίου,
σημειώσεις,
αποσπάσματά
του και τρόποι
αγοράς
δίνονται στον
ιστότοπο:
Το βιβλίο
διατίθετα στον
παραπάνω
ιστότοπο σε
ειδική
προνομιακή
τιμή.
1. Όταν ένα
ασθενές
μονοπρωτικό
οξύ
ογκομετρείται
με ισχυρή βάση
το pH στο
ισοδύναμο
σημείο πάντοτε
είναι: i)
μεγαλύτερο
του 7 ii) ίσο
με το 7 iii)
μικρότερο του
7 iv) ισο με το
pKa του
ασθενούς
οξέος v) ίσο με
14-pkb
Λύση:
Η απάντηση (i)
είναι η σωστή.
Το pH στο
ισοδύναμο
σημείο
ογκομέτρησης
ασθενούς
μονοπρωτικού
οξέος από
ισχυρή βάση
είναι πάντοτε
μεγαλύτερο
του 7. Ας
υποθέσουμε
ότι
ογκομετρούμε
50 ml διαλύματος
οξικού οξέος 0,1
Μ
χρησιμοποιώντας
την ισχυρή βάση NaOH
συγκέντρωσης 0,1
Μ.
mol του οξικού
οξέος στο
διάλυμα = 50 ml x 0,1 Μ / 1000 ml
= 0,005 mol CH3COOH
Επομένως για
την πλήρη
εξουδετέρωσή
τους
απαιτούνται 0,005 mol NaOH. H
αντίδραση
εξουδετέρωσης
δίνεται από:
CH3COOH + NaOH →
CH3COONa + H2O
-0,005 mol -0,005
mol +0,005 mol
Μετά την
εξουδετέρωση
στο διάλυμα
υπάρχει μόνο το
άλας CH
3COONa το
οποίο
ιοντίζεται
πλήρως στο νερό
και δίνει:
- Νa+ το οποίο
δεν επηρεάζει
το pH (το pH
επομένως θα
ήταν θεωρητικά
αυτό του
απεσταγμένου
νερού αν
υπήρχαν μόνο τα
ιόντα Na+ στο
διάλυμα,
δηλαδή pH = 7) και
- CH3COO- που
είναι ασθενής
βάση και
αυξάνει την τιμή
του pH του
διαλύματος.
Επομένως το pH
του
διαλύματος θα
είναι
μεγαλύτερο
του 7.
- Σχήμα 1: α)
Kαμπύλη
ογκομέτρησης
για την
ογκομέτρηση
διαλύματος
ασθενούς
οξέος (50 ml
οξικού οξέος
CH3COOH 0,1 M) από διάλυμα
ισχυρής βάσης
(ΝaOH 0,1 M).
Παρατηρείστε
ότι η τιμή του pH
στο ισοδύναμο
σημείου
είναι
μεγαλύτερη
του 7 και
συγκεκριμένα pH
= 8.7 β) Η μπλε
καμπύλη
δείχνει την
μεταβολή της
τιμής του pH
καθώς πρότυπο
διάλυμα NaOH 0,1 M
προστίθεται
σε 50 ml
διαλύματος CH3COOH 0,1
M. Η μαύρη καμπύλη
δείχνει την
μεταβολή της
τιμής του pH
καθώς πρότυπο
διάλυμα NaOH 0,1 M
προστίθεται
σε 50 ml
διαλύματος HCl 0,1 M.
Παρατηρείστε
τις διαφορές!
Για τον
λεπτομερή
υπολογισμό
του pH του
διαλύματος
δές Άσκηση –
Παράδειγμα 2-38
στο βιβλίο «
Γενική Χημεία
για την Γ΄
Λυκείου
Θετικής
Κατεύθυνσης »
του Κ.
Καλαματιανού.
Το τελικό pH του
διαλύματος
είναι pH = 8,7.
2. Ένα ρυθμιστικό
διάλυμα
περιέχει ίσες
συγκεντρώσεις
του ασθενούς
μονοπρωτικού
οξέος ΗΑ και
της συζυγούς
του βάσης Α-.
Εάν η τιμή της ka
είναι 10-9 Μ το pH
του
ρυθμιστικού
διαλύματος
είναι: i) 13 ii) 11 iii)
9 iv) 7 v) 5
Λύση:
Καθώς η k
a = 10
-9
Μ < 10
-2 μπορούμε
να θεωρήσουμε
ότι ισχύει στην
περίπτωση αυτή
η εξίσωση των
Henderson-Hasselbalch:
pH = pka + log [[A-] /
[HA]] (1)
Αλλά αφού [Α-] =
[ΗΑ], log [[A-] / [HA]] = log [[A-] / [A-]] = log 1 =
0 (2)
Από την (1) και (2)
προκύπτει: pH = pk
a =
-logk
a = -log(10
-9) = 9
ΛΕΞΕΙΣ -
ΚΛΕΙΔΙΑ
σημειώσεις
χημείας,
γ
λυκείου,
μαθηματα
χημείας,
ρυθμιστικό
διάλυμα,
επίδραση
κοινού
ιόντος,
α α,
Γενική Χημεία
Γ΄ Λυκείου
Θετικής
Κατεύθυνσης ,