Hva er pH i en løsning som er 5,0 × 10-2 M i H2CO3?

Svar:

Se nedenfor:

Advarsel: Langt svar!

Forklaring:

# H_2CO_3 #, eller karbonsyre, er en svak syre dannet fra karbondioksid som reagerer med vann.

# CO_2 (g) + H_2O (l) rightleftharpoons H_2CO_3 (aq) #

Å være en svak syre, vil den bare delvis dissociere i vann, og har en dissosiasjonskonstant, # K_a #, av # 4,3 ganger 10 ^ -7 # ifølge denne tabellen. Egentlig er karbonsyre diprotisk, noe som betyr at det kan dissociere to ganger, så vi har et sekund # K_a # verdi for den andre dissosiasjonen: # K_a = 4,8 ganger 10 ^ -11 #. Som vil også bidra til # PH #. (om enn i mindre grad enn den første dissosiasjonen)

La oss sette opp dissosjonsligningen for # K_a # av den første dissosiasjonen:

# K_a = (H_3O ^ + ganger HCO_3 ^ (-)) / (H_2CO_3) #

Nå, la oss plugge inn verdiene våre for konsentrasjonen av karbonsyren, sammen med # K_a # verdi.

# 4,3 ganger 10 ^ -7 = (H_3O ^ + ganger HCO_3 ^ (-)) / (5,0 ganger 10 ^ -2) #

# 2,15 ganger 10 ^ -8 = (H_3O ^ + ganger HCO_3 ^ (-)) #

Nå kan vi anta det # H_3O ^ + = HCO_3 ^ (-) # som de eksisterer i et 1: 1-forhold i løsningen. Dette gjør det mulig å ta kvadratroten ut av uttrykket # (H_3O ^ + ganger HCO_3 ^ (-)) # for å finne de respektive konsentrasjonene:

#sqrt (2,15 ganger 10 ^ -8) ca (1,47 ganger 10 ^ -4) = (H_3O ^ + = HCO_3 ^ (-)) #

Nå, i den andre dissosiasjonen, # HCO_3 ^ (-) # ion vil fungere som syre, og derfor vil konsentrasjonen av denne arten, som vi fant i den første dissosiasjonen, bli verdien av nevnen i den nye # K_a # uttrykk:

# K_a = (H_3O ^ + ganger CO_3 ^ (2 -)) / (HCO_3 ^ -) #

# 4,8 ganger 10 ^ -11 = (H_3O ^ + ganger CO_3 ^ (2 -)) / (1,47 ganger 10 ^ -4) #

#approx 7.04 ganger 10 ^ -15 = H_3O ^ + ganger CO_3 ^ (2 -) #

#sqrt (7,04 ganger 10 ^ -15) ca 8,39 ganger 10 ^ -8 = H_3O ^ + = CO_3 ^ (2 -) #

Så konsentrasjonen av oksoniumioner, # H_3O ^ + #, som bestemmer # PH #, er omtrent # (1,47 ganger 10 ^ -4) + (8,39 ganger 10 ^ -8) ca. 1,47 ganger 10 ^ -4 #.

Med andre ord, den andre dissosiasjonen var så liten at det kunne være blitt betraktet ubetydelig - men la oss være grundige.

Nå bruker du ligningen til å finne # PH # vi kan beregne # PH # av denne løsningen.

# PH = -log H_3O ^ + #

# pH = -log 1,47 ganger 10 ^ -4 #

#pH ca 3.83 #

Anta at du jobber i et laboratorium, og du trenger en 15% syreoppløsning for å utføre en viss test, men leverandøren leverer bare en 10% løsning og en 30% løsning. Du trenger 10 liter av 15% syreoppløsningen?

La oss jobbe med dette ved å si at mengden 10% løsning er x. Da vil 30% løsningen være 10-x. Den ønskede 15% løsningen inneholder 0,15 * 10 = 1,5 av syre. 10% løsningen vil gi 0,10 * x og 30% løsningen vil gi 0,30 * (10-x) Så: 0,10x + 0,30 (10-x) = 1,5-> 0,10x + 3-0,30x = 1,5-> 3 -0.20x = 1.5-> 1.5 = 0.20x-> x = 7.5 Du trenger 7,5 L av 10% løsningen og 2,5 L av 30%. Merk: Du kan gjøre dette på en annen måte. Mellom 10% og 30% er en forskjell på 20. Du må gå opp fra 10% til 15%. Dette er en forskjell på 5. Så blandingen din

Julie ønsker å lage 800g av en 15% alkohol løsning ved å blande en 20% løsning og en 40% løsning. Hvor mange gram av hver type trenger hun?

Julie vil ikke kunne lage en 15% løsning med bare 20% og 40 løsninger for å lage blandingen. Enhver løsning Julie som bruker disse to komponentene vil ha et alkoholinnhold på mellom 20% og 40%.

Virginia og Campbell hadde 100 kg av en 20% glykol-løsning. Hvor mye av en 40% glykoloppløsning bør legges for å få en løsning som er 35% glykol?

33 1/3 kgm Anta at vi må legge til farge (rød) (x) kgm farge (rød) (40%) glykol til fargen (blå) (100) kgm farge (blå) (20%) glykoloppløsning Farge (blå) (20% xx 100) + Farge (rød) (40% xx x) Farge (blå) ) = farge (grønn) (25% xx (100 + x)) Farvefarve (hvit) ("XX") Farge (blå) (20) + Farge (rød) (2 / 5x) = Farge (grønn) 1 / 4x) Farve (rød) (2/5) -farve (grønn) (1/4)) x = Farge (grønn) (25) -farve (blå) (20) ) rArrcolor (hvit) ("XX") 3 / 20x = 5 rArrcolor (hvit) ("XX") x = 100/3 = 33 1/3