Lektionssammanfattning Syra-Bas-Jämvikter

Transkript

1 Lektiossmmfttig SyrBsJämvikter Det fis ytterligre e typ v jämvikter som vi sk t upp i vi käer oss öjd. Nämlige Syrsjämvikter. De type v jämvikter väds huvudsklige för svg syror oh ser. Ett exempel på e svg syr är myrsyr, HCOOH. yrsyr är e eprotoig syr oh formel ser ut som följer: HCOOH + H 2 O HCOO + H O + Till syes uppför sig myrsyr som vilke syr som helst, me skillde är tt de ite ers fullstädigt. Eftersom syrkoetrtioe i regel är lite oh eftersom edst e lite del v syr ers ser vi koetrtioe för vtte i rektioe tt vr kostt. Det etyder tt vi tr tt koetrtioe för vtte är i stort sätt de smm i oh efter e. Då skriver vi uttryket för kostte för myrsyr på följde sätt: [ HCOO ] [H O + ] mol =K [ HCOOH ] dm Som du ser hr vi ett prefix i slutig till jämviktskostte K ämlige. Det ieär tt det ite hdlr om e vlig jämviktskostt ut e så klld syrkostt. Äve dess syrkostter hittr du i e välsorterd formelsmlig oh gäller för lösigr v svg syror med små koetrtioer vid 25 ºC. Syrkostte för myrsyr är: K = 1, ed hjälp v syr kostte k vi till exempel eräk phvärdet i e 0,10 myrsyrlösig. HCOOH + H 2 O HCOO + H O + I Efter 0,10 Kostt 0,0 0,0 (0,10x) Kostt x x Först skriver vi uttryket för syrkostte oh sed sätter vi i vår värde. [ HCOO ] [H O + ] mol =K [ HCOOH ] dm Nu eräkr vi x x = 0,00415 x x 0,10 x =1,8 104 vilket är vätejokoetrtioe i lösige vid jämvikt. i k u eräk phvärdet som är de egtiv 10logritme för vätejokoetrtioe. ph = 2,8

2 Om vi u istället ereder e lösig med käd koetrtio v e svg syr oh sed mäter syrlösiges phvärde så k vi eräk syrkostte för de syr. I exemplet väder vi oss v slpetersyrlighet, HNO 2. i ereder e lösig som hr [HNO 2 ] = 0,20 oh lösiges phvärde estämdes till 1,94. Om phvärdet är 1,94 så etyder det tt [H + ] = 10 1,94 HNO 2 + H 2 O NO 2 + H O + I Efter 0,20 Kostt 0,0 0,0 (0,2010 1,94 ) Kostt 10 1, ,94 Isättig i uttryket för syrkostte ger: [NO 2 ] [H O + ] mol 10 1, ,94 =K [ HNO 2 ] dm 0,20 10 =K 1,94 mol dm Så eligt vår mätigr oh eräkigr är syrkostte för HNO 2 K = 7, idre iformtio oh uppgifter hittr du i de övrig dokumete på kemiwesid uder rurike kemisk jämvikt.

3 Beräk ph i: metsyr 0,500 pk =,77 1 sltsyr 0,500 2 mmoik 0,500 pk = 4,75 triumhydroxid 0,500 4 ättiksyr 0,05 pk = 4,76 5 oxlsyr 0,025 pk = 1,25 6 sliylsyr 0,0049 pk = 2,97 7 esoesyr 0,87 pk = 4, ,0 ml CH COOH med koetrtioe 0,50 pk = 4,76 Ekvivlespukt Hlvtitrerpukt Strt Titrers med NOH med koetrtioe 0,200 Beräk ph vid strt, hlvtitrerpukt oh ekvivlespukt. 50,0 ml NH lösig med koetrtioe 0,50 pk (NH ) = 4,75 Strt Hlvtitrerpukt Ekvivlespukt Titrers med HCl med koetrtioe 0,250 Beräk ph vid strt, hlvtitrerpukt oh ekvivlespukt. 1 ph = 2,04 2 ph = 0,0 ph = 11,47 4 ph = 1,70 5 ph =,11 6 ph = 1,7 7 ph = 2,74 8 ph = 2,15

4 För de flitige 50,0 ml v e lösig iehållde S 2 O 8 2 joer titrerdes med e lösig iehållde Cr + joer. id ekvivles hde 8,7 ml Cr + jolösig med koetrtioe 0,0714 förrukts. Rektioe sker eligt följde: S 2 O Cr + + 7H 2 O 6SO Cr 2 O H + ilket phvärde hde lösige vid ekvivlespukte om vi utgår ifrå tt lösigr vr eutrl frå örj oh tt ige v joer err. 9 Titt ordetligt på mi uppställigr, det är så här jg vill tt i sk redovis er eräkigr. Lösigr Exempel metsyr pk =,77 HCOOH + H 2 O HCOO + H O + I 0, Efter (0,500x) x x H O etot etsyr K x 2 (0,500 x) =10,77 x=0,0091 ph=2,04 Exempel mmoik 10 pk pk =4,75 NH + H 2 O + NH 4 + OH I 0, Efter (0,500x) x x NH OH 4 NH K 10 pk 2 x 10 (0,500 x) x 0,00297 poh 2,5 ph 11,47 4,75 9 ph = 6,61

5 Exempel titrerkurv ättiksyr 1) ph vid strtpukte pk =4,76 CH COOH + H 2 O CH COO + H O + I 0, Efter (0,50x) x x H O Etot Etsyr 2 x 10 (0,50 x) x 0,00246 ph 2,61 K 4,76 2) ph vid hlvtitrerpukte 10 pk id hlvtitrerpukte eller uffertpukte hr hälfte v ll ättiksyrmolekyler lämt ifrå sig si vätejo. Det ieär tt [Etsyr] = [Etot ] H O Etot Etsyr K 10 pk uttryket H O K 10 pk eller ph = pk dvs ph = 4,76 oh eftersom [Etsyr] = [Etot ] så lir det förkortde

6 ) ph vid ekvivlespukte id ekvivlespukte är sustsmägde tillstt NOH lik stor som de urspruglig sustsmägde etsyr. etsyr etsyr NOH mol 0,0200dm 0,50 dm 0,00700mol etsyr Då k vi eräk hur stor volym NOHlösig vi tillstt vid ekvivlespukte NOH NOH NOH NOH NOH 0,00700mol mol 0,200 dm 0,050dm Då lir de smmlgd volyme vid ekvivlespukte ekvivlespukt ekvivlespukt ekvivlespukt etsyr 0,0200dm 0,0550dm NOH 0,050dm Eftersom ll etsyrmolekyler hr ert till etotjoer u så lir etotkoetrtioe etot etot etot etot ekvivlespukt 0,00700mol 0,0550dm 0,127 i ehöver äve etotjoes pk pk pk pk 14 pk 14 4,76 9,24 pk =9,24 CH COO + H 2 O CH COOH + OH I 0, Efter (0,127x) x x Etsyr OH Etot K 10 pk 2 x 10 (0,127 x) x 8, poh 5,07 ph 8,9 6 9,24

7 d sk m ku om syror oh ser? Ku de 6 strk syror Ders formler Beräk ph oh vätejokoetrtio i lösigr v dess strk syror. Ku svg syror oh ser ders oh ph resp. [H + ] Syrspr Ku eräk syrkostte K resp. skostte K Ku smde mell [H + ] oh [OH ] resp. ph oh poh Ku smde mell K oh K resp. pk oh pk smt vttets joprodukt Ku joers Hydrtiserde metlljoer oh ders * Neutrliserig Titrerkurvor Syrsidiktorer Beräk ph vid strtpukt, hlvtitrerpukt oh ekvivlespukt Buffertlösigr, ph eräkigr oh dyl. * Då m löser metllslter i vtte så ildr måg ett så kllt kvkomplex. Tex Fe H 2 O Fe(H 2 O) 6 + Dess kvkomplex k err, där e v de ud vttemolekyler vger e vätejo. Fe(H 2 O) H 2 O Fe(OH)(H 2 O) H O + Cetrltom Fe(OH)(H 2 O) 5 2+ ligder (tl ligder = koorditiostlet) I regel k m säg tt e metlljo ider duelt så måg ligder som metlljoes lddig visr. Äve zik(ii)joer, lumiium(iii)joer oh silver(i)joer k ild kvkomplex. Skriv ders formler oh.