beräkna koncentration mha. vattnets autoprotolyskonstant

Om du vet vilken syra/bas det rör sig om, vet du troligtvis hur många oxoniumjoner/hydroxidjoner den skapar när den protolyseras. Då kan du räkna ut koncentrationen med hjälp av pH/pOH. Exempel: Saltsyra är löst i vatten. pH är 2,3. Hur stor är saltsyrekoncentrationen?

Smutstvätt skrev:

Om du vet vilken syra/bas det rör sig om, vet du troligtvis hur många oxoniumjoner/hydroxidjoner den skapar när den protolyseras. Då kan du räkna ut koncentrationen med hjälp av pH/pOH. Exempel: Saltsyra är löst i vatten. pH är 2,3. Hur stor är saltsyrekoncentrationen?

 Jag har t. ex. saltsyra med c = 0,10 M (enda kända värde, och ska ta reda på $\left[H_3{O}^{+}\right], \left[O{H}^{-}\right], pH och pOH$). Den är en stark syra = fullständigt protolyserad = har den (lösningen) samma oxoniumjonkoncentration av den anledningen?

Jag har även $H_{2}S{O}_4$, svavelsyra, vilken också är en stark syra som protolyseras fullständigt, men som (enligt facit) inte har samma koncentration som oxoniomjonkoncentrationen (som anges i frågan = $3,0\times {10}^{-6}$ M).

Vet inte riktigt hur jag ska gå tillväga för att lösa detta, känns som att jag inte kan någon kemi längre!

Just när det gäller svavelsyra kan man gör apå flera olika sätt, beroende på hur mycket man förenklar. Svavelsyra är en stark syra i första protolyssteget, men en svag syra i andra steget. Om man räknar med att den är stark i båda stegen, får man att oxoniumjonkoncentrationen är dubbelt så hög som svavelsyrakoncentrationen. Om man vill räkna bättre behöver man veta syrakonstanten för vätesulfatjonen.

Smaragdalena skrev:

Just när det gäller svavelsyra kan man gör apå flera olika sätt, beroende på hur mycket man förenklar. Svavelsyra är en stark syra i första protolyssteget, men en svag syra i andra steget. Om man räknar med att den är stark i båda stegen, får man att oxoniumjonkoncentrationen är dubbelt så hög som svavelsyrakoncentrationen. Om man vill räkna bättre behöver man veta syrakonstanten för vätesulfatjonen.

 Tack för ditt svar! Är det meningen att man också ska räkna ut syrakonstanten för vätesulfatjonen på något sätt, eller kan jag hämta värdet från en tabell som finns i boken? ($1,0\times {10}^{-2} M$)

I facit för just svavelsyran står det att c är $1,5\times {10}^{-6}$ M (jämfört med $3,0\times {10}^{-6}$ M som är $\left[H_3{O}^{+}\right]$ för svavelsyran)

Det betyder väl då att efter första protolyssteget blir den en svag syra, som du säger? 

Jag får även nämna att i fallet med svavelsyran så har jag $\left[H_3{O}^{+}\right], \left[O{H}^{-}\right], pH och pOH$ redan

Eftersom du skriver att vätejonkoncentrationen i svavelsyra-lösningen är dubbelt så stor som koncentrationen av svavelsyra, har man tydligen räknat med att svavelsyra är en stark syra i båda stegen. Då behöver du inte bekymra dig om syrakonstanten.

Smaragdalena skrev:

Eftersom du skriver att vätejonkoncentrationen i svavelsyra-lösningen är dubbelt så stor som koncentrationen av svavelsyra, har man tydligen räknat med att svavelsyra är en stark syra i båda stegen. Då behöver du inte bekymra dig om syrakonstanten.

 Så hur går jag tillväga för att beräkna svavelsyrans koncetration? Har ännu inte klurat ut det.

Det finns två olika delfrågor med svavelsyra. I den ena är oxoniumjonkoncentrationen 0,0050 M och då har jag (äntligen) förstått att oxoniumjonkoncentrationen är dubbelt så mycket då syran protolyseras i två steg, alltså 0,010 M. Men i den andra deluppgiften (den jag skrivit om) är svavelsyranskoncentration okänd, och oxoniumjonkoncentrationen känd ($3,0\times {10}^{-6} M$). Jag trodde då att det var samma sak här, att svavelsyrakoncentrationen skulle vara samma som oxoniumjonkoncetrationen, men så var det inte. Det var i stället $1,5\times {10}^{-6}$ M. Jag vet att, om en syra är stark, så är dess korresponderande bas svag (i detta fall $HS{O}_{{}^4}^{-}$). Men denna, senare när den reagerar med vatten och protolyseras igen, agerar som syra (svag?) så att dess korresponderande bas ($HS{O}_4^{2-}$) är stark?

Men vad händer för de baser som är svaga från början (med tanke på deras koncentrationer?): $Ca{\left(OH\right)}_2$ och $Ba{\left(OH\right)}_2$

Med de starka syrorna/baserna har jag kunnat räkna ut koncentrationen tack vare molförhållandet (1:1) med oxoniumjonerna/hydroxidjonerna som bildas när de reagerar med vatten. 

Men svaga syror/baser protolyseras ju inte helt, så molförhållandet är inte längre 1:1. Hur kan man då, mha. oxonium- och hydroxidkoncentrationerna, pH och pOH, beräkna koncentrationen? Vore väldigt tacksam för hjälp med detta, då min hjärna inte verkar vara så samarbersvillig idag..

Kalciumhydroxid och bariumhydroxid är salter uppbyggda metalljoner och den starka basen hydroxidjon, så jag förstår inte vad du menar med att de är svaga baser. Det finns dubbelt så många mol hydroxidjoner som bariumjoner eller kalciumjoner, så om koncentrationen av kalciumhydroxid är 0,1 mol/dm3 så är koncentrationen an hydroxidjoner 0,2 mol/dm3. Det verkar som om du slarvar med att skriva reaktionsformler för protolys respektive upplösning, anbars skulle du inte göra samma fel gång på gång. 

Smaragdalena skrev:

Kalciumhydroxid och bariumhydroxid är salter uppbyggda metalljoner och den starka basen hydroxidjon, så jag förstår inte vad du menar med att de är svaga baser. Det finns dubbelt så många mol hydroxidjoner som bariumjoner eller kalciumjoner, så om koncentrationen av kalciumhydroxid är 0,1 mol/dm3 så är koncentrationen an hydroxidjoner 0,2 mol/dm3. Det verkar som om du slarvar med att skriva reaktionsformler för protolys respektive upplösning, anbars skulle du inte göra samma fel gång på gång. 

 Hej igen. Jag har nu gjort klart uppgiften, idag var allt mycket klarare än igår. Det var nog en sådan dag där man inte riktigt är med, för nu hade jag inte någon svårighet med det. Tack för din hjälp!