[0]

pH-beregning

Kemi B og A + Biotek A.

Forstå pH-beregninger. Vi gennemgår alt det du behøver at vide om pH-beregning på Kemi B, Kemi A og Biotek A. Dette kompendium bygger videre på vores kompendium om syrer og baser, som dækker Kemi C (typisk første år af Kemi B).

Kompendiet hjælper dig blandt andet med pH-beregninger i forbindelse med:

Alle begreberne forklares gennem letforståelige eksempler.

Her får du et uddrag fra siden om, hvordan du beregner pH i en pufferopløsning:

Sådan beregner du pH efter tilsætning af stærk syre

Vi siger, vi udtager 100 mL af vores 1 liters pufferopløsning med syrebaseparret, CH3COOH og CH3COO-. Vi husker, at denne pufferopløsning har en pH-værdi på 4,76. Koncentrationerne af CH3COOH og CH3COO-, ser således ud:

[CH_3COOH]=0,100\ \mathrm{M}

[CH_3COO^{-}]=0,100\ \mathrm{M}

 Vi skal nu bestemme stofmængden af henholdsvis CH3COOH og CH3COO- med denne formel:

n=c\cdot V

Vi indsætter c=0,100 M og V=100 mL:

  n(CH_3COOH)=0,100\ \mathrm{M}\cdot 100\ \mathrm{mL}=10,0\ \mathrm{mmol}=0,010\ \mathrm{mol}

n(CH_3COO^{-})=0,100\ \mathrm{M}\cdot 100\ \mathrm{mL}=10,0\ \mathrm{mmol}=0,010\ \mathrm{mol}

Vi prøver nu at tilsætte den stærke syre HCl i form af 20,0 mL af en 0,100 M HCl-opløsning. Vi skal nu beregne, hvor stor en stofmængde af HCl vi tilsætter:

n(HCl)=0,100\ \mathrm{M}\cdot 20,0\ \mathrm{mL}=2,00\ \mathrm{mmol}=0,002\ \mathrm{mol}

HCl reagerer med vand og omdannes til en anden stærk syre, nemlig H3O+:

HCl(aq)  +  H2O(l)  →  Cl-(aq)  +  H3O+(aq)

Det vil sige, at det reelt er 0,002 mol H3O+, vi tilsætter.

Når vi tilsætter H3O+, sker der denne reaktion:

H3O+(aq)  +  CH3COO-(aq)  →  CH3COOH(aq)  +  H2O(l) 

Vi kan se, at den stærke syre H3O+ reagerer med den svage base CH3COO-, hvorved den svage syre CH3COOH dannes. Det er denne reaktion, der er hele pointen bag puffersystemet. Vi tilsætter en stærk syre, men denne stærke syre omdannes til en svag syre. Og dannelsen af en svag syre vil kun sænke pH en smule. 

Vi skal benytte nedenstående skema for at beregne pH efter tilsætningen af syre (H3O+): 

 

FØR vi har tilsat H3O+, har vi følgende stofmængder:

n(CH3COO-)=0,0100 mol

n(H3O+)=0,0020 mol

n(CH3COOH)=0,0100 mol

 

EFTER vi har tilsat H3O+, har vi følgende stofmængder:

n(CH3COO-)=(0,0100 - 0,0020) mol = 0,0080 mol

n(H3O+)=(0,0020 - 0,0020) mol = 0 mol

n(CH3COOH)=(0,0100 mol + 0,0020) mol =0,0120 mol 

 

Vi kan nu beregne pH-værdien efter tilsætning af NaOH. Vi benytter stofmængde-versionen af pufferligningen:

pH=pK_s+\mathrm{log}\left ( \frac{n_b}{n_S} \right )

nb er stofmængden af den korresponderende base, CH3COO-, og ns er stofmængden af syren, CH3COOH.

Vi indsætter værdierne:

  pH=4,76+\mathrm{log}\left ( \frac{0,0080\ \mathrm{mol}}{0,0120\ \mathrm{mol}} \right )=4,58

pH-værdien efter tilsætning er altså faldet til 4,58, hvilket er et fald på 0,18 fra den oprindelige pH-værdi på 4,76. Vi kan altså se, at selvom vi tilsætter en del stærk syre, falder pH kun lidt.

Teksten herover er kun et uddrag. Køb medlemskab for at læse den fulde tekst.

Få adgang til hele Webbogen.

Som medlem på Studienet.dk får du adgang til alt indhold.

Køb medlemskab nu

Allerede medlem? Log ind

pH-beregning

[0]
Der er endnu ingen bedømmelser af dette produkt.