Beräkna pH

Jag förstår inte vad du gör. Du behöver skriva med ord om vad du gör och varför, så att det går att förstå hur du tänker. Jag kan alltså inte svara på vad det är som du har gjort fel, för jag förstår inte hur du har tänkt.

Hur många mol ättiksyra är det från början? (Det har du räknat ut till 0,010 mol). Hur många mol NaOH är det från början? Kommer blandningen att vara sur eller basisk? Detta behöver du fundera på innan du börjar räkna på jämvikten.

Jag räknade först ut hur stor substansmängd H₃O⁺ som fanns i HAc-lösningen. Sen räknade jag ut hur stor substansmängd OH^- som fanns i NaOH-lösningen.

När man sedan blandade de två lösningarna med varandra så beräknade jag vilken av jonerna H₃O⁺ och OH^- som var i överskott (det var OH^-). Därefter beräknade jag koncentrationen H₃O⁺ med utgångspunkt ur vattnets jonprodukt. Sedan kunde jag få fram pH genom att ta negativa logaritmen.

Hur många mol hydroxidjoner finns det i 50 cm³ NaOH-lösning med koncentrationen 0,10 mol/dm³? Det verkar vara där du har räknat fel.

Nej det bör vara rätt, jag fick det till n_OH- = 0,005 mol

Det ser rätt ut. Om det finns 0,010 mol ättiksyra och 0,005 mol bas, så innebär det att hydroxidjonerna reagerar med hälften av ättiksyramolekylerna, så...

så all OH- förbrukas medan det finns kvar 0,005 mol ättiksyra och 0,005 NaAc

Just det. Vilket är pH-värdet när det är lika mycket av den svaga syran som av den konjugerade basen?

fick rätt svar nu, det blev pH=pKa

men jag förstår fortfarande inte varför man får helt fel svar när man använder min metod (som beskrevs i det tredje inlägget). Kan det ha att göra med att OH^- är en mycket starkare bas än H₂O, vilket gör att HAc lättare kan reagera med NaOH enligt HAc + NaOH ---> NaAc + H2O än vad den kan med vatten?

Smaragdalena skrev:

Just det. Vilket är pH-värdet när det är lika mycket av den svaga syran som av den konjugerade basen?

Jag är lite förvirrad till varför min lösning också blir fel, vet du något Smaragdalena (ska försöka vara så tydligt så möjlig)

Antalet mol HAc = 0.050 * 0.20 = 0.01 

Enligt jämvikt: (HAc + H2O <---> H3O+ + Ac- )

$$\begin{gathered} 2.0*{10}^{-5} =\hspace{0.17em}\frac{x^2}{0.01-x} \\ x kommer vara så pass litet så 0.01-x har ingen betydelse \\ 2.0*{10}^{-5} = \frac{x^2}{0.01} \\ 2.0 * {10}^{-7} = x^2 \\ \sqrt{2.0 * {10}^{-7}} = x \\ 0.000447 = x \end{gathered}$$

Antalet mol oxoniumjoner är alltså 0.000447 

I NaOH är antalet hydroxidjoner lätt för att NaOH delas upp i praktiken, därmed har vi 0.050 * 0.10 = 0.005 mol hydroxidjoner. 

0.005-0.000447  (antalet hydroxidjoner minus antalet oxoniumjoner) = 0.004553 

0.004553 är alltså antalet kvarstående hydroxidjoner i lösningen och detta ger ett pOH värde på:

-log(0.004553) =  2.3 och ett pH-värde på 11.7

Tack i förhand 

Redigering:

Inser i efterhand att om HAc reagerar med NaOH så kommer det vara en annan jämviktsekvation som då leder till att fler oxoniumjoner bildas vilket gör pH surare, eller så är jag ute och cyklar, vem vet. 

Den starka basen hydroxidjon neutralierar den svaga syran ättiksyra.

theg0d321 skrev:

fick rätt svar nu, det blev pH=pKa

men jag förstår fortfarande inte varför man får helt fel svar när man använder min metod (som beskrevs i det tredje inlägget). Kan det ha att göra med att OH^- är en mycket starkare bas än H₂O, vilket gör att HAc lättare kan reagera med NaOH enligt HAc + NaOH ---> NaAc + H2O än vad den kan med vatten?

Ja, så kan man säga. Ättiksyralösninen är buffrad med avseende på tillsats av stark bas.

Smaragdalena skrev:

Den starka basen hydroxidjon neutralierar den svaga syran ättiksyra.

Okej, jag har en följdfråga:

Så även om det är en svag syra så kommer den i stort sätt helt protolyseras när det är hydroxidjoner i närheten för att hydroxidjonerna är mer basiska än vatten så jämvikten gör dem till "en stark syra" med den definitionen. 

Om detta stämmer känner jag mig upplyst hahaha 

Ja, hydroxidjonen är en stark bas. Nej, en svag syra blir inte en stark syra bara för att den reagerar fullståndigt med en stark bas - en stark syra är en syra som reagerar till 100 % med vatten.

Smaragdalena skrev:

Ja, hydroxidjonen är en stark bas. Nej, en svag syra blir inte en stark syra bara för att den reagerar fullståndigt med en stark bas - en stark syra är en syra som reagerar till 100 % med vatten.

Hänger med, menade mer att den beter sig som en stark syra när den är i kontakt med en stark bas :D 

Sen läste jag i någon bok att en syras styrka kan defineras av dess Ka värde, om det är stort är det en stark syra och om det är litet är det en svag syra och Ka värdet hos en svag syra blir ju stort när det är i jämvikt med hydroxidjoner istället för vatten. 

OM jag inte minns helt galet så var det i Zumdahl kemi boken femte editionen i kapitlet om syror & baser 

Sen kan jag också vara helt dum i huvudet och dom specifiera Ka värdet när det gäller vatten vilket är ganska logiskt för annars hade syrors styrka varit helt beroende på vad de står i jämvikt med. 

Smaragdalena skrev:

Ja, hydroxidjonen är en stark bas. Nej, en svag syra blir inte en stark syra bara för att den reagerar fullståndigt med en stark bas - en stark syra är en syra som reagerar till 100 % med vatten.

Förlåt för att jag väcker denna tråden igen men jag grubblade lite på denna frågan generellt sagt och måste fråga något kemi proffs (dig med andra ord), varför kan man inte tänka som följande: 

NaOH neutraliserar helt 0.005 mol HAc och det kvarstår 0.005 mol HAc i lösningen som totalt sätt består av NaAc, H2O och HAc. 

Detta innebär att HAc står i jämvikt med vatten på följande sätt:
HAc + H2O <---> H3O- + Ac-

Vi vet att det finns 0.005 mol HAc i en 100 ml lösning, därmed är koncentrationen 0.05 molar. Om vi  nu kallar koncentrationen oxoniumjoner som bildas för x får vi följande jämviktsekvation eller vad det heter:

2 * 10^-5 (Ka värdet) = ${\frac{x}{0.05}}^2$

Då får vi x = $\sqrt{10^-6}$= $0.001$

Alltså är koncentrationen oxoniumjoner (enligt mitt tankesätt som är fel men vill veta varför) 0.001 molar och därmed är pH värdet 3. 

Mitt tankesätt skriftligt: 

NaOH neutraliserar helt hälften av all HAc vilket ger oss kvar 0.005 mol av HAc kvar i lösningen. Lösningen är 100 ml består av H2O, NaAc och HAc. HAc kan därmed stå i jämvikt med H2O och enligt jämviktsformeln och det Ka värdet vi får kan vi få reda på koncentrationen oxoniumjoner som finns i lösningen som direkt ger oss vårt pH-värde. 

Tankesättet är likadant som innan men innan utgick jag utan att NaOH hade först neutraliserat hälften av all HAc. 

Aloosher skrev:

Smaragdalena skrev:

Ja, hydroxidjonen är en stark bas. Nej, en svag syra blir inte en stark syra bara för att den reagerar fullståndigt med en stark bas - en stark syra är en syra som reagerar till 100 % med vatten.

Förlåt för att jag väcker denna tråden igen men jag grubblade lite på denna frågan generellt sagt och måste fråga något kemi proffs (dig med andra ord), varför kan man inte tänka som följande: 

NaOH neutraliserar helt 0.005 mol HAc och det kvarstår 0.005 mol HAc i lösningen som totalt sätt består av NaAc, H2O och HAc. 

Detta innebär att HAc står i jämvikt med vatten på följande sätt:
HAc + H2O <---> H3O- + Ac-

 

Vi vet att det finns 0.005 mol HAc i en 100 ml lösning, därmed är koncentrationen 0.05 molar. Om vi  nu kallar koncentrationen oxoniumjoner som bildas för x får vi följande jämviktsekvation eller vad det heter:

2 * 10^-5 (Ka värdet) = ${\frac{x}{0.05}}^2$

Då får vi x = $\sqrt{10^-6}$= $0.001$

Alltså är koncentrationen oxoniumjoner (enligt mitt tankesätt som är fel men vill veta varför) 0.001 molar och därmed är pH värdet 3. 

 

Mitt tankesätt skriftligt: 

NaOH neutraliserar helt hälften av all HAc vilket ger oss kvar 0.005 mol av HAc kvar i lösningen. Lösningen är 100 ml består av H2O, NaAc och HAc. HAc kan därmed stå i jämvikt med H2O och enligt jämviktsformeln och det Ka värdet vi får kan vi få reda på koncentrationen oxoniumjoner som finns i lösningen som direkt ger oss vårt pH-värde. 

Tankesättet är likadant som innan men innan utgick jag utan att NaOH hade först neutraliserat hälften av all HAc. 

Det är lite svårt att hänga med, men jag tror att du tänker på två olika situationer: Dels om man har en lösning av ättiksyra i vatten, där totalhalten av ättika är 0,05 mol/dm³, dels en lösning där man har lika stora koncentrationer av ättiksyra och acetatjoner. I det andra fallet blir pH = pKa, i det första fallet är det nästan som du har skrivit, men nämnaren skall bli 0,05-x istället - det förbrukas ju ättiksyra när den protolyseras.

Smaragdalena skrev:

Aloosher skrev:

Det är lite svårt att hänga med, men jag tror att du tänker på två olika situationer: Dels om man har en lösning av ättiksyra i vatten, där totalhalten av ättika är 0,05 mol/dm³, dels en lösning där man har lika stora koncentrationer av ättiksyra och acetatjoner. I det andra fallet blir pH = pKa, i det första fallet är det nästan som du har skrivit, men nämnaren skall bli 0,05-x istället - det förbrukas ju ättiksyra när den protolyseras.

Jo, men om man tänker på det andra fallet (och utgår från 0.05-x vilket gör antalet oxoniumjoner från 0.001 till 0.00999 så praktiskt sätt ingen skillnad), varför stämmer det inte? För det är ju 0.05 mol/dm3 ättika i lösningen och den är i jämvikt med vatten, och då får man pH = 3. 

Så jag undrar varför det blir fel 

Gör en egen tråd om den frågan, så att det inte blir så rörigt. Skriv tydligt om du menar bara ättiksyra i vaten eller en buffertlösning, för här har det blivit så rörigt att jag inte är med längre.