FY5 – Puskuriliuos

Tämä on, tavallaan, haastava aihe. Jään oman pohdinnan, ehkä auttaa.

Otin tästä tehtävä numero 3 (sivun alhaalla on harjoitustehtävät)

Laske puskuriliuoksen pH, kun liuos on valmistettu sekoittamalla 500 ml 0,10 M ammoniakkiliuosta ja 5,35 g ammoniumkloridia NH4Cl ja laimentamalla liuos 1,00 litraksi. pKa(NH4+) = 9,30

Samalla sivulla on vastaus ja lasku, tehty Hendersson-Hasselbalchin yhtälön avulla, ja lisätty: “Treenauksen vuoksi voi laskun laskea ihan tavallisena pH-laskunakin.”

Näinkin yritetään tehdä.

Kerätään alussa tietoa:

V(NH3)=0.5l, c(NH3)=0.1mol/l

m(NH3Cl)=5.35g

V(liuos)=1l (huom. ei 0.5l+1l liuos, vaan 1l!)

Ammoniakin ainemäärä sitten on n(NH3)=0.5l*0.1mol/l=0.05mol

Ammoniumkloridin ainemäärä on n(NH4Cl)=m(NH4Cl)/M(NH4Cl)

M(NH4Cl)=53.5g/mol

m(NH4Cl)/M(NH4Cl)=5.35g/53.5g/mol=0.1mol

n(NH4Cl)=0.1mol

Kuten loppuliuoksen tilavuus on V(liuos)=1l, niin

c(NH3)=n(NH3)/V(liuos)=0.05mol/1l=0.05M

ja c(NH4Cl)=0.1mol/1l=0.1M

Ammoniumkloridin liukeneminen voidaan kuvaa täällä lailla: NH4Cl=>NH4++Cl, ja kloorista emme enää valita.

c(NH4Cl)=c(NH4+)=0.1M (liukeneminen tapahtuu lopun asti!!!)

Sitten… Tämä oli aika tärkeä minulle, kun olen ymmärtänyt että heikko emäs on sellainen happo, mutta toiseen päin. (heikko happo sitten on sellainen emäs, mutta myös – toiseen päin)

Niin… NH3<=>NH4++OH, mutta tämä ei pätee. Tehtävä antaa sellainen tieto kun: pKa(NH4+) = 9,30

Kuvitellaan, sitten tämä happona:NH4++H2O<=>H3O++NH3

Ja tasapaino sitten on:([H3O+]*[NH3])/[NH4+]=Ka

Tehdään tasapainotaulukko(x on M):

NH4++ H2O <=> H3O++ NH3
0.1M(cNH4CL) 0 0.05M(cNH3)
-x +x +x
0.1M-x x 0.05M+x

Siis:

(x*(0.05+x))/(0.1-x)=10^-9.3

x*(0.05+x)=10^-9.3*(0.1-x)

x^2+0.05*x=10^-9.3*0.1-10^-9.3*x

x^2+0.05*x-10^-9.3*0.1+10^-9.3*x=0

x^2+0.050000000501187*x-5.0118723362727051*10^-11=0

x1=-0.050000001002374,x2=1.0023744481703725*10^-9

Eli 10^-pH=[H30+]

10^-pH=x

10^-pH=1.0023744481703725*10^-9M

pH=8.998970012396317=9.0

Vastaus: pH=9.0 (phew)

Tänään, huvin vuoksi skannasin laskupaperin. Tavallaan mitali.

1 comment

  1. Mahtava tksti sinulta! Taisit uuri saada erään uuden tilaajan blogillesi.

    Olen kiinnostunut bloggauksesta ja olen rakentamassa itselleeni
    blogia. Blogisi ulkoasu on mukavan simppeli ja silmää miellyttävä..
    Haluatko kertoa minulle, mitä teemaa käytät blogissa? :
    )

    Ymmärrän täysin, mikäli et halua, että samanlaisia blogeja alkza ilmestyä.
    Kiitän kuitenkin.

Comments are closed.