Beräkna massan av ämne i lösning utifrån pH!
Hej! Jag har sett denna uppgiften på pluggakuten ett stort antal gånger, men alla verkar få olika svar på frågan. Kände att det kanske är bäst att diskutera detta i ett eget inlägg.
Uppgiften lyder såhär:
I en försurad sjö är pH 4,00. Sjöns vattenvolym är 2,0·107 m3. Man vill höja vattnets pH till 6,50 genom att tillsätta kalciumkarbonat CaCO3. Då sker reaktionen:
CaCO3 (s) + 2 H+ → Ca2+ + H2O + CO2 (g)
- Beräkna massan av det kalciumkarbonat man teoretiskt måste sätta till sjön. Svara i grundpotensform.
Det jag tänker att man ska göra är att:
1. Beräkna koncentrationen vätejoner vid pH=4, dvs =10-4=1*10-4. Benämns c(före).
2. Beräkna konc. vätejoner vid pH=6,5, dvs =10-6,5=3,16...*10-7. Benämns c(efter).
3. Beräkna substansmängden vätejoner innan & efter tillsatts av kalciumkarbonaten, dvs n(före) & n(efter), utifrån koncentrationerna & den givna volymen. Detta ger n(före)=2*106 mol & n(efter)=6324,55...mol
4. Ta n(före) - n(efter)=n(skillnad)=1,99...*106 mol , för att veta hur mycket vätejoner det går åt för att höja pH från 4 till 6,5. Det är främst detta steg som förvirrar mig - ska vätejonernas substansmängder subtraheras eller ska man skippa detta steg helt? Jaja, vi fortsätter...
5. Molförhållandet mellan kalciumkarbonat & vätejoner = 1:2, dvs n(CaCO3)=n(skillnad)/2. Detta ger n(CaCO3)=9,96...*105 mol
6. Massan kalciumkarbonat fås utav beräkningar på molmassan för kalciumkarbonat (M=100,09) multiplicerat med substansmängden: m=M*n=100,09*9,96...*105=9,97...*104 dvs cirka 1*105 (100 ton, men man ska tydligen svara i grundpotensform??)
Ser detta rätt ut eller har jag tappat det helt :) Tacksam för hjälp!
ayamus skrev:Hej! Jag har sett denna uppgiften på pluggakuten ett stort antal gånger, men alla verkar få olika svar på frågan. Kände att det kanske är bäst att diskutera detta i ett eget inlägg.
Uppgiften lyder såhär:
I en försurad sjö är pH 4,00. Sjöns vattenvolym är 2,0·107 m3. Man vill höja vattnets pH till 6,50 genom att tillsätta kalciumkarbonat CaCO3. Då sker reaktionen:
CaCO3 (s) + 2 H+ → Ca2+ + H2O + CO2 (g)
- Beräkna massan av det kalciumkarbonat man teoretiskt måste sätta till sjön. Svara i grundpotensform.Det jag tänker att man ska göra är att:
1. Beräkna koncentrationen vätejoner vid pH=4, dvs =10-4=1*10-4. Benämns c(före).
2. Beräkna konc. vätejoner vid pH=6,5, dvs =10-6,5=3,16...*10-7. Benämns c(efter).
Nu skulle jag föredra att rökna ut hur många mol kalciumkarbonat man behöver tillsätta för att höja pH från 4 till 6,5 för 1,000 liter vatten. Börja med att skriva en balanserad reaktionsformel.
3. Beräkna substansmängden vätejoner innan & efter tillsatts av kalciumkarbonaten, dvs n(före) & n(efter), utifrån koncentrationerna & den givna volymen. Detta ger n(före)=2*106 mol & n(efter)=6324,55...mol
4. Ta n(före) - n(efter)=n(skillnad)=1,99...*106 mol , för att veta hur mycket vätejoner det går åt för att höja pH från 4 till 6,5. Det är främst detta steg som förvirrar mig - ska vätejonernas substansmängder subtraheras eller ska man skippa detta steg helt? Jaja, vi fortsätter...
Nej, för att ta reda på hur många mol hydroxidjoner man behöver tillsätta för att reagera med så många oxoniumjoner att pH höjs från 4 till 6,5.
5. Molförhållandet mellan kalciumkarbonat & vätejoner = 1:2, dvs n(CaCO3)=n(skillnad)/2. Detta ger n(CaCO3)=9,96...*105 mol
Det går bara åt hälften så många mol kalciumkarbonat som det behövs mol hydroxidjoner.
6. Massan kalciumkarbonat fås utav beräkningar på molmassan för kalciumkarbonat (M=100,09) multiplicerat med substansmängden: m=M*n=100,09*9,96...*105=9,97...*104 dvs cirka 1*105 (100 ton, men man ska tydligen svara i grundpotensform??)
Ja, det står i uppgiften att man skall svara i grundpotensform, så då skall man göra det (även om jag föredrar ditt svar!).
Ser detta rätt ut eller har jag tappat det helt :) Tacksam för hjälp!
