SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Transcript

1 SEMINAR IZ OLEGIJA ANALITIČA EMIJA I Studij Primijenjena kemija

2

3 1. 0,1 mola NaOH je dodano 1 litri čiste vode. Izračunajte ph tako nastale otopine. NaOH 0,1 M NaOH Na OH Jak elektrolit!!! Disoira potpuno!!! OH OH NaOH HO OH NaOH poh log OH log NaOH W Zanemarimo količinu OH iona iz vode!!! p ph poh ph p poh 14 log NaOH W ph 14 log 0,1 1 ph 14 log Izraz BAZE za ph jakih baza!!!

4 . Izračunajte ph 10-8 M otopine HCl u vodi! 8 HCl 10 M HCl H Cl Jak elektrolit!!! Disoira potpuno!!! NAPOMENA: + Nije uvijek moguće zanemariti konentraiju H ili OH iona iz vode!!! Ako bi H dolazili samo od HCl, otopina bi imala ph 8. Nij emoguće da dodatkom kiseline neutralna otopina postane lužnata. H HCl H ; H H HCl HO 7 H O HCl H O H H H M 1,1 10 M ph log H log 1,1 10 6,95

5 . Izračunajte ph vrijednost %-tne otopine NaOH! w(naoh) = % ph=? NaOH jaka baza NaOH Na + + OH ph = log (H + ) poh = log (OH ) ph + poh=14 w w OH NaOH NaOH % 0 g NaOH NaOH NaOH 0 g/dm 1 kg otopine NaOH NaOH 0 g/dm 0,75 mol/dm M NaOH 40 g/mol poh log OH log 0, 75 0,1 ph 14 poh 14 0,1 1,88

6 4. Izračunajte ph vrijednost otopine HCl koja je 0,5%-tna i gustoće 1,050 g/ml w(hcl) = 0,5 % ρ(hcl) = 1,050 g/ml ph=? HCl jaka kiselina HCl H + + Cl ph = log (H + ) w H HCl HCl 0,5 % 0, 005 mhcl nhcl M HCl motopine otopinevotopine HCl V whcl otopine M HCl otopine 1, 050 g/ml 105, 0 g/dm w w HCl HCl HCl HCl n HCl M HCl M HCl otopine otopine otopine g 0,005105,0 dm g 6,46 mo l ph log H log 0,1406 0,85 0,1406 mol/dm

7 5. Izračunajte ph vrijednost 0,1 M otopine otene kiseline (CH COOH)! (CH COOH) = 0,1M = 1, M p = - log ( ) = 4,80 ph=? CH COOH slaba kiselina CH COOH H + + CH COO - Opija 1: ph= p log ISELINE ph 4,80 log (0,1) ph,90

8 Opija : CHCOOH H CHCOOH 7 0,1 M 10 M 0 M 7 0,1 M 0,1 M 10 M x x x x H CHCOOH CH COOH x x x 0,1 0,1 x x 5 6 0,1 0,1 M 1,5810 M 1,5810 M 1,610 M H 1,610 M ph log 1,610,90 ada se smije aproksimirati? Onda kada je / ISELINE 10!!! CH COOH CH COOH 5 1,5810 M 0,1 M 1,

9 Opija : ISELO-BAZNE REACIJE CHCOOH H CHCOOH 7 0,1 M 10 M 0 M 7 0,1 M 10 M x x x H CH COOH 10 M x x 10 M xx CH COOH 0,1 M x 0,1 M x x x x x x 1, 1, 10 M 0,1 0 ax bx M 10 M 4 1 0,1 0 b b 4a M 1,58 10 M 10 M 1, M 4 1 0,1 1, M 1 1 0,001 M x 0,001 M 1 x 1, ph log(0, 001), 90 a

10 6. Izračunajte ph vrijednost 0,01 M otopine amonijaka (NH 4 OH)! (NH 4 OH) = 0,01M p B = 4,8 p = 9, ph=? NH 4 OH slaba baza NH 4 OH NH OH 1 1 ph=7+ p log baze 1 1 ph 7 p log baze 1 1 ph 7 9, log 0,01 ph 10, 6

11 7. Izračunajte ph vrijednost 0,1 M otopine NaCN! (NaCN) = 0,1M = 4, M p = log ( ) = 9,1 ph=? + hidroliza aniona + Na +CN HO Na +HCN OH 1 1 ph=7 p log soli

12 8. Izračunajte ph vrijednost 1 %-tne otopine NH 4 Cl! w(nh 4 Cl) = 1 % = 0,01 B = 1, M p B = log ( B ) = 4,8 p = 9, ph=? NH Cl H O N l + hidroliza kationa 4 H4OH H C 1 1 ph= p log soli

13 9. Izračunajte ph vrijednost otopine CH COONH 4 koja je pripremljena otapanjem 8,5 g CH COONH 4 u 500 ml H O! m V NH A ml 8,5 g p NH 9, p HA 4,75 ph? hidroliziraju i kation i anion NH4 A HO NH4OH HA 1 ph= p p 1 1 ph= 9, 4,75 6,98

14 10. Izračunajte ph vrijednost otopine dobivene miješanjem: a) 50 ml 0,05 M HBO i 50 ml 0, M OH b) 50 ml 0,05 M HBO i 5 ml 0, M OH ) 50 ml 0,05 M HBO i 50 ml 0,05 M OH 6,010 M p 9, 10 1

15 a) n HBO HBO V HBO 0, 05 mol dm 5010 dm,510 mol n V V OH OH OH 0, mol dm 5010 dm 10 mol UUPNI 50 ml 50 ml 100 ml 0,1 dm U zajedničkoj otopini dolazi do neutralizaije: HBO + OH BO + H O početno stanje:,510 mol 10 mol 0 ravnotežno stanje: 0 sva kiselina je izreagirala 7,510 mol,510 mol 10 -, 510 mol Nakon što je izreagirala sva količina HBO u otopini su preostale dvije bazne komponente. - ako je OH znatno jača baza od BO možemo smatrati da je on taj koji određuje ph otopine. - Stoga će konentraija OH iona biti jednaka neizreagiranoj konentraiji OH. OH neizreagirani n OH neizreagirani 7,510 mol VUUPNI 0,1 dm 7,510 mol dm poh log OH log 7,510 1,1 ph 1,88

16 b) n HBO HBO V HBO 0, 05 mol dm 5010 dm,510 mol n V V OH OH OH 0, mol dm 510 dm 10 mol UUPNI 50 ml 5 ml 55 ml 0,055 dm U zajedničkoj otopini dolazi do neutralizaije: HBO + OH BO početno stanje:,510 mol 10 mol 0 ravnotežno stanje : 1,5 10 mol 0 10 mol - sav OH je izreagir, mol ao H O - Nakon što je izreagirala sva količina OH u otopini su preostale kisela komponenta i njena sol. Stoga će se ph otopine računati prema izrazu za ph vrijednost pufer sustava. n HBO 1,5 10 mol HBO,7 10 M neizreagirani neizreagirani VUUPNI 0,055 dm n BO BO 1,8 10 M 10 mol VUUPNI 0,055 dm baze 1,8 10 ph p log 9, log 9, 0 kiseline,7 10

17 ) n HBO HBO V HBO 0, 05 mol dm 5010 dm,510 mol n V V OH OH OH 0, 05 mol dm 5010 dm,510 mol UUPNI 50 ml 50 ml 100 ml 0,1 dm U zajedničkoj otopini dolazi do neutralizaije: HBO + OH BO + H O početno stanje:,510 mol,510 mol 0 ravnotežno stanje: 0 0,510 mol Izreagirala je sva količina HBO kao i sva količina OH. U otopini je preostala samo sol koja hidrolizira prema: BO + H O HBO + O H soli n BO V,510 mol,5 10 mol dm UUPNI 0,1 dm ph 7 p log soli 7 9, log,510 ph 10,80

18 11. Izračunajte ph vrijednost otopine dobivene miješanjem: a) 50 ml 0,1 M HCl i 50 ml 0,1 M NH 4 OH b) 50 ml 0,1 M HCl i 50 ml 0,1 M NH 4 OH ) 100 ml 0,1 M HCl i 450 ml 0,1 M NH 4 OH + p (NH 4 )=9,

19 a) n HCl HCl V HCl 0,1 mol dm 5010 dm,5 10 mol n V V NH4OH NH4OH NH4OH 0,1 mol dm 5010 dm 510 mol UUPNI 50 ml 50 ml 400 ml 0, 4 dm U zajedničkoj otopini dolazi do neutralizaije: NH OH + H NH + HO početno stanje: 510 mol,5 10 mol 0 ravnotežno stanje: 0 sav NH OH je izreagirao 4,0 10 mol 510 mol, mol Nakon što je izreagirala sva količina NH OH u otopini su preostale dvije kisele komponente. 4 ako je HCl znatno jača kiselina od NH možemo smatrati da je ona ta koja određuje ph otopine. + Stoga će konentraija H iona biti jednaka konentraiji neizreagirane HCl. 4 HCl neizreagirani n HCl V neizreagirani UUPNI, 010 mol 0,4 dm 7,510 M ph log H log 7,510 1,1

20 b) n HCl HCl V HCl 0,1 mol dm 5010 dm,510 mol n V V NH4OH NH4OH NH4OH 0,1 mol dm 5010 dm,510 mol UUPNI 50 ml 50 ml 500 ml 0,5 dm U zajedničkoj otopini dolazi do neutralizaije: NH OH + H NH početno stanje:,510 mol,510 mol 0 ravnotežno stanje: 0 0,510 mol + HO Izreagirala je sva količina NH OH kao i sva količina HCl. 4 U otopini je preostala samo sol koja hidrolizira po jednadžbi: NH H O 4 4 NH OH H + soli UUPNI n NH 4,510 mol 0,05 M V 0,5 dm ph p log soli p log soli 9, log 0, 05 NH4 ph 5,5

21 ) n HCl HCl V HCl 0,1 mol dm dm 10 mol n V V NH4OH NH4OH NH4OH 0,1 mol dm dm 4,510 mol UUPNI 100 ml 450 ml 550 ml 0,55 dm U zajedničkoj otopini dolazi do neutralizaije: NH OH + H NH 4 4 početno stanje: 4,510 mol 10 mol 0 ravnotežno stanje:,5 10 mol 0 10 mol + sav H je izr 4, mol eagirao + H O Nakon što je izreagirao sav H, u otopini su preostale bazna komponenta i njena sol. Stoga će se ph otopine računati prema izrazu za ph vrijednost pufer sustava. n NH OH,5 10 mol NH OH 6,4 10 M 4 neizreagirani 4 neizreagirani VUUPNI 0,55 dm n NH NH 1,8 10 M 4 10 mol 4 VUUPNI 0,55 dm baze 6, 410 ph p log 9, log kiseline 1,8 10 9,75

22 1. Izračunajte ph vrijednost slijedećih otopina : p 6,4 1 p 10,5 a) 1,5%-tna otopina Na CO b) 1,5%-tna otopina NaHCO ) otopina nastala miješanjem 50 ml 1,5%-tne Na CO i 50 ml 1,5%-tne NaHCO

23 arbonatna kiselina H CO H +HCO HCO H +CO H HCO H CO 6,4 10, HCO HCO p 6,4 1 p 10,5 [H CO ]=[HCO - ] [HCO - ]=[CO - ] HCO - CO - H CO 6,4 10,5 ph

24 a) w Na CO =1,5 % w 15 g NaOH Na CO = Na CO 15 g/dm 1 kg otopine Na CO 15 g/dm Na CO,99+1,0 Na CO = = 0,14 mol/dm M 1+ 16,00 g/mol hidrolizira anion + - Na +CO +HO Na + HCO + OH ph 7 + p + log (soli) ,5 + log0,14 ph 11, 70

25 b) w NaHCO 1,5 % w 15 g NaOH NaHCO NaHCO 15 g/dm 1 kg otopine NaHCO 15 g/dm NaHCO NaHCO = 0,18 mol/dm M,99+1,01+1,01+ 16,00 g/mol HCO hidrolizira kao baza H O H CO HCO H CO disoira kao kiselina + OH 1 1 ph p 1+p 6,4+10,5 ph 8,0

26 ) Prije miješanja: w Na CO 1,5 % Na CO 15 g/dm Na CO 0,14 mol/dm n V w Na CO Na CO Na CO 0,14 mol/dm 5010 dm 7 10 mol NaHCO 1,5% NaHCO 15 g/dm NaHCO n V NaHCO NaHCO NaHCO 0,18 mol/dm 5010 dm 910 mol Nakon miješanja: V UUPNI 50 ml 50 ml 100 ml 0,1 dm Na CO 710 mol VUUPNI 0,1 dm Na CO NaHCO n 910 mol VUUPNI 0,1 dm 0,07 M n NaHCO 0,09 M 0,18 mol/dm Na CO Na HCO Na CO imamo pufer sustav Na H CO baze Na CO ph p log p l kiseline NaHCO og 10 0,07, 5 log 10,14 0,09