Neutralizacja - Chemia LibreTexts

Przykład: Miareczkowanie słabego kwasu

Załóżmy, że 13,00 mL słabego kwasu o molowości 0,1 M jest miareczkowane 0,1 M NaOH. Jak narysowalibyśmy krzywą miareczkowania?

Rozwiązanie

Krok 1: Najpierw musimy dowiedzieć się, gdzie zaczyna się nasza krzywa miareczkowania. Aby to zrobić, należy znaleźć początkowe pH słabego kwasu w zlewce przed dodaniem NaOH. Jest to punkt, w którym rozpocznie się nasza krzywa miareczkowania. Aby znaleźć początkowe pH, potrzebujemy najpierw stężenia H3O+.

Ustawiamy tabelę ICE, aby znaleźć stężenie H3O+:

	(HX)	(H_3O^+)	(X^-.\^-)
Initial	0.1M
Zmiana	-.xM	+xM	+xM
Equilibrium	(0.1-x)M	+xM	+xM

=0.023/p>

Rozwiąż dla pH:

-log_{10}(0.023)=1.64]

Krok 2: Aby dokładnie narysować naszą krzywą miareczkowania, musimy obliczyć punkt danych pomiędzy punktem początkowym a punktem równoważności. Aby to zrobić, rozwiążemy dla pH, gdy neutralizacja jest w 50% zakończona.

Rozwiąż dla moli OH-, który jest dodany do zlewki. Możemy to zrobić najpierw znajdując objętość OH- dodanego do kwasu w połowie neutralizacji. 50% z 13 mL= 6.5mL

Użyj objętości i molowości do rozwiązania dla moli (6.5 mL)(0.1M)= 0.65 mmol OH-

Teraz, Rozwiąż dla moli kwasu, który ma być zneutralizowany (10 mL)(0.1M)= 1 mmol HX

Stwórz tabelę ICE, aby określić stężenia równowagowe HX i X:

	(HX)	(H_2O)	(H_3O^+)
Wstępny	1 mmol
Added Base		0.65 mmol
Zmiana	-0,65 mmol	-0.65 mmol	-0.65 mmol
Equilibrium	0.65 mmol		0,65 mmol

Aby obliczyć pH przy 50% neutralizacji, należy zastosować przybliżenie Hendersona-Hasselbalcha.

pH=pKa+log

pH=pKa+log(1)

Więc, gdy słaby kwas jest w 50% zobojętniony, pH=pKa

Krok 3: Oblicz pH w punkcie równoważnikowym.

Stężenie słabego kwasu wynosi połowę jego stężenia początkowego, gdy neutralizacja jest zakończona 0,1M/2=.05M HX

Ustawić tabelę ICE, aby określić stężenie OH-:

	(HX)	(H_3O^+)	(X^-.\^-)
Initial	0.05 M
Zmiana	-.x M	+x M	+x M
Equilibrium	0.05-x M	+x M	+x M

Kb=(x^2)M/(0.05-x)M

Ponieważ Kw=(Ka)(Kb), możemy podstawić Kw/Ka w miejsce Kb, aby otrzymać Kw/Ka=(x^2)/(.05)

Ka=(2.67)(10^{-7})‖

Krok 4: Rozwiąż dla pH po dodaniu nieco więcej NaOH poza punktem równoważności. To da nam dokładne wyobrażenie o tym, gdzie pH osiągnie poziom w punkcie końcowym. Punkt równoważności to moment, gdy do słabego kwasu zostanie dodane 13 mL NaOH. Znajdźmy pH po dodaniu 14 mL.

Rozwiąż dla moli OH-

Rozwiąż dla moli kwasu

Ustaw tabelę ICE, aby określić stężenie ^-:

	(HX)	(H_2O)	(H_3O^+)
Wstępny	1 mmol
Dodana baza		1.4 mmol
Zmiana	-1 mmol	-1 mmol	1 mmol
Equilibrium	0 mmol	0.4 mmol	1 mmol

rac{0,4 mmol}{10;mL+14;mL}=0,17;M]

Dzięki temu, że jesteś w stanie osiągnąć równowagę, możesz być pewny, że jesteś w stanie osiągnąć równowagę.

Dodaj komentarz Anuluj pisanie odpowiedzi