Mikä on liuoksen pH, joka on seurausta sekoittamisesta 20,0 ml 0,50 M HF: a (aq) ja 50,0 ml 0,20 M NaOH: a (vesiliuos) 25 ° C: ssa? (Ka HF = 7,2 x 10 ^ -4)

Mikä on liuoksen pH, joka on seurausta sekoittamisesta 20,0 ml 0,50 M HF: a (aq) ja 50,0 ml 0,20 M NaOH: a (vesiliuos) 25 ° C: ssa? (Ka HF = 7,2 x 10 ^ -4)
Anonim

Vastaus:

Katso alempaa:

Varoitus! PITKÄ VASTAUS!

Selitys:

Aloitetaan löytämällä moolien määrä NaOH NaOH lasketaan liuokseen käyttäen pitoisuuskaavaa:

C = (n) / v C=nv

C C= conc in mol dm ^ -3 moldm3

N N= moolien lukumäärä

V V= tilavuus litroina ( Dm ^ 3 Dm3)

50,0 ml = 0,05 dm ^ (3) = v 50,0ml=0,05dm3=v

0.2 kertaa 0,05 = n 0.2kertaa0,05=n

n = 0,01 mol n=0,01mol

Ja löytää moolien määrä HF HF:

C = (n) / v C=nv

0,5 = (n) /0.020,5=n0.02

N = 0,1 N=0,1

NaOH (aq) + HF (aq) -> NaF (aq) + H2O (l) NaOH(aq)+HF(aq)NaF(aq)+H2O(l)

Muodostamme 0,1 moolia NaF NaF saatuun 70 ml: n liuokseen sen jälkeen, kun reaktio on mennyt loppuun.

Nyt, NaF NaF hajoaa liuoksessa ja fluoridi-ioni, F ^ (-) F toimii heikkona perustana ratkaisussa (palaamme tähän).

Joten nyt on hyvä aika perustaa ICE-taulukko löytääksesi määrän OH ^ - OH sen muodostamat ionit, mutta meidän täytyy ensin tietää NaF NaF, koska pitoisuuksia käytetään ICE-taulukossa.

C = (n) / v C=nv

C = (0,1 / 0,07) C=(0,10,07)

c noin 0,143 mol dm ^ -3 cno0,143moldm3 of NaF NaF ( = F ^ (-)) =F)

Flouridi-ionin reaktio ja siitä johtuvat pitoisuusmuutokset ovat:

"väri (valkoinen) (mmmmm) F ^ (-) (aq) + H2O (l) -> HF (aq) + OH ^ (-) (aq)

"Initial" väri (valkoinen) (mm) 0.143color (valkoinen) (kkk) väri (valkoinen) (mmmm) 0color (valkoinen) (mmmmll) 0

"Change" väri (valkoinen) (Hm) -xcolor (valkoinen) (MMM) väri (valkoinen) (MMM) + xcolor (valkoinen) (mmll) + x

"Eq:" väri (valkoinen) (kkk) 0,143-xcolor (valkoinen) (mii) väri (valkoinen) (mmmm) xcolor (valkoinen) (mmmmll) x

K_b fluoridi-ionin ilmentyminen olisi:

K_b = (OH ^ (-) kertaa HF) / (F ^ (-))

Mutta miten tiedämme K_b fluoridi-ionille, jota koskimme aikaisemmin?

No, koska annetaan, että reaktio tapahtuu 25 asteen celsiusasteessa, sovelletaan seuraavaa ominaisuutta:

(K_b) kertaa (K_a) = 1,0 kertaa 10 ^ -14

Happo- / emäsparille - ja meillä on pari HF ja F ^ (-) !

Siten:

K_b = (1,0 kertaa 10 ^ -14) / (7,2 kertaa 10 ^ (- 4)

K_b (F ^ (-)) noin 1,39 kertaa 10 ^ (- 11)

Joten nyt voimme luoda a K_b ilmaisua ja ratkaista X löytää pitoisuus OH ^ (-) , ja löytää näin POH ja sitten PH .

1.39 kertaa 10 ^ (- 11) = (x ^ 2) / (0.143-x)

K_b on pieni, joten pieni x-lähentyminen antaa:

1.39 kertaa 10 ^ (- 11) = (x ^ 2) / (0.143)

x = OH ^ (-) = sqrt (K_bcdot0.143)

= 1.4095 xx 10 ^ (- 6) noin 1,41 kertaa 10 ^ (- 6)

Nyt:

POH = -log OH ^ (-)

pOH = -log 1,41 kertaa 10 ^ (- 6)

pOH n. 5,85

Ja koska olemme 25 astetta, tämä ominaisuus koskee:

PH + POH = 14

Siten, PH = 14-5,85

color (sininen) (pH = 8,15)