pK:s och syra-basreaktioner
Jag är rejält förvirrad av hur man räknar och vad allt står för.
Ett par olika uppgifter har jag fått som tillsammans nog sammanfattar vad man bör kunna. Första är
"Vilket pH erhålls i en lösning efter blandning av 100ml 0.23M NaH2PO4 med 10ml 1M NaOH?"
Man får också informationen att pKa1 för fosforsyra är 2.12, pKa2 är 7.23 (för H2PO4^-), pKa3 är 12.68 (för HPO4^2-).
----
Först frågorna:
FRÅGA 1 - jag trodde att om man hade pKa för ett ämne som är pKb den pK som gäller för korresponderande basen. MEN här har vi pKa1 för fosforsyra - men korresponderande basen H2PO4^- har inte 14-2.12=11.88 utan 7.23.
Uppenbarligen har jag förstått fel - hur är det egentligen?
FRÅGA 2 - är pKa4 för PO4^3- egentligen inte något pKa4 utan pKb3 och är det 1.32?
FRÅGA 3: vad ska koncentrationerna i K-uttrycket för jämvikt anges i? mol per liter eller mol per den volymen man har totalt i uppgiften i fråga - som här 110ml?
Fråga 1. Du har alldeles rätt i att pKb för divätefosfatjonen = 11,88. Det som är 7,23 är pKa för divätefosfatjonen, d v s när den reagerar som en syra och det bildas en vätefosfatjon (med laddnigen -2) och en oxoniumjon.
Fråga 2. Fosforsyra är en treprotonig syra - det finns tre väten som den kan avge. Därför finns det pKa1, pKa2 och pKa3, men något pKa4 finns det inte, eftersom det inte finns något fjärde väte som kan avges.
Fråga 3. Koncentyrationen anges alltid som mol/dm3 - c=n/v. Vet du substansmängden för någonting och motsvarande volym, så kan du beräkna koncentrationen. Koncentrationen ändras inte för att du häller över hälften av vätskan i ett annat kärl (men om du späder med vatten ändras naturligtvis koncentrationen).
(kommer nog fråga på de andra men en första fråga:
1. Men vad är då pKa2? Är inte divätefosfatjonen pKa2?
Eller är det så att pKa2 är divätefosfatsjonens pKa och den har samtidigt i reaktioner där den agerar bas ett pKb?
Är det så att alla korresponderande har både ett pKa eller pKb som är 14 minus det som de "uppstår från" (alltså en bas eller syra) PLUS ett eget pKb eller pKa när de agerar motsatsen till vad de blev till av (alltså om de kom från en syra med visst pKa får de ett pKb - men när de sedan/om de sedan kan agera syra själva så har de ett annat pKa som inte är 14-pKa för syran de kom från utan ett annat pKa värde?)
pKa1 är syrakonstanten för jämvikten mellan fosforsyra och divätefosfatjon.
pKa2 är syrakonstanten för jämvikten mellan divätefosfatjon och vätefosfatjon.
pKa1 är syrakonstanten för jämvikten mellan vätefosfatjon och fosfatjon.
om det är OK att jag hoppar över vattenmolekyler och oxoniumjoner.
Den korresponderande basen till en viss syra är alltid det ämne man får om man plockar bort exakt en vätejon från syran
Divätefosfatjonen och vätefosfatjonen kan både fungera som syra och som bas. Divätefosfatjonen (liksom vätefosfatjonen) har både ett pKa-värde och ett pKb-värde, och dessa hänger inte ihop med varandra genom någon exakt matematisk formel. (Däremot hänger t ex pKa för divätefosfatjonen och pKb för den korresponderande basen vätekarbonatjonen ihop på så sätt att pKa(divätefosfatjon) + pKb(vätefosfatjon) = 14.)
smaragdalena skrev :Fråga 1. Du har alldeles rätt i att pKb för divätefosfatjonen = 11,88. Det som är 7,23 är pKa för divätefosfatjonen, d v s när den reagerar som en syra och det bildas en vätefosfatjon (med laddnigen -2) och en oxoniumjon.
Fråga 2. Fosforsyra är en treprotonig syra - det finns tre väten som den kan avge. Därför finns det pKa1, pKa2 och pKa3, men något pKa4 finns det inte, eftersom det inte finns något fjärde väte som kan avges.
Fråga 3. Koncentyrationen anges alltid som mol/dm3 - c=n/v. Vet du substansmängden för någonting och motsvarande volym, så kan du beräkna koncentrationen. Koncentrationen ändras inte för att du häller över hälften av vätskan i ett annat kärl (men om du späder med vatten ändras naturligtvis koncentrationen).
Tack för de andra svaren! Tror jag är med.
Fråga 3:
Men om man har koncentration av 4 mol/dm3 och häller över 0.5dm3 i en ny bägare - då har man väl bara 2 mol däri?
Ja, men då är det substansmängd du pratar om, inte koncentration!
Om du har en tillbringare med saft och häller upp ett glas så är ju koncentrationen av saften densamma i glaset som den var i kannan.
smaragdalena skrev :Ja, men då är det substansmängd du pratar om, inte koncentration!
Om du har en tillbringare med saft och häller upp ett glas så är ju koncentrationen av saften densamma i glaset som den var i kannan.
Okej så om jag tex har 500ml K2CrO4 lösning med 7.342g av ämnet i, vilket ger 0,0756 mol av ämnet - så är koncentrationen alltså 0,0756*2 (för att få det till 1dm3) för ALLA volymer man sedan "norpar" av de 500ml men de olika volymbitarna har olika många mol i sig?
Ja, om du har rört om ordentligt!
smaragdalena skrev :Ja, om du har rört om ordentligt!
Jo det förstås - men om man ska räkna i uppgifter på min nivå (bas-baskurs i kemi) så lär man räkna så då?
Ja, du använder form en c=n/v (och ofta även n=m/M).
Men till uppgiften jag har. Försökte räkna på den men kommer inte fram till hur jag ska göra.
Längst ner står mitt försök att räkna fram jämvikten - men vad jag skriver är gissningsvis mer åt neutraliseringshållet än jämnvikt... Hur skulle jag göra?
Har inget facit till detta.
Hmmm... Efter reaktionen är det ju som om man hade löst upp 0,013 mol dinatriumvätefosfat i vatten. Fast detta är INNAN vi har funderat på jämvikt. Nästa fråga är om vätefosfatjonen kommer att fungera som en syra eller som en bas. För att det skall finnas lika stor koncentration av fosforsyra och divätefosfatjon behöver pH ligga vid 2, ungefär. För att det skall finnas lika stor koncentration av vätefosfatjon och fosfatjon behöver pH ligga nästan på 13, men det pH när det finns lika koncentration av divätefosfatjoner och vätefosfatjoner ligger i närheten av 7. Vätefosfatjonen kommer alltså att fungera som en bas. Kan du skriva reaktionsformeln?
Förstår inte hur du menar... Nah2po4 löser upp sig och jonen reagerar med oh-.
Fråga 1: hur vet man att h2po4- reagerar med oh- och inte helthelt enkelt med h2o tillbaka till h3po4?
Fråga 2: varför blir inte detta, h2po4- + OH- <=>hpo3^2- + h20 jämvikten man ska räkna på? (Apropå en lednings hint om att det ska vara h2po4- + h2o <=> hpo3^2- + h3o+ man ska använda)
Fråga 3: när än löser upp nah2po4 varflr skriver man inte med h2reaktionen på vänster sida?
Fråga 4: apropå ledningen hur vet man och varför blir det inte att h2po4- reagerar med vatten till h3po4 och OH-?
Glöm mitt förra inlägg - jag mindes fel hur uppgiften var, och var inte ödmjuk nog att kollla upp det.
Jag tror vi börjar om från början.
"Vilket pH erhålls i en lösning efter blandning av 100ml 0.23M NaH2PO4 med 10ml 1M NaOH?"
Man får också informationen att pKa1 för fosforsyra är 2.12, pKa2 är 7.23 (för H2PO4^-), pKa3 är 12.68 (för HPO4^2-).
Man blandar alltså 0,023 mol divätefosfatjoner med 0,01 mol nol OH-joner. Divätefosfatjonen är en syra, så den reagerar med hydroxidjonerna. Om den reaktionen sker till 100 %, kommer vi att ha 0,010 mol vätesfosfatjoner och 0,013 mol divätefosfatjoner.
Det här ser ut att vara upplagt för att använda buffertformeln, . Eftersom vi har samma volym i täljare och nämnare tar de ut varandra, så vi kan sätta in substansmängder istället. Då får vi = 7,12.
smaragdalena skrev :Glöm mitt förra inlägg - jag mindes fel hur uppgiften var, och var inte ödmjuk nog att kollla upp det.
Jag tror vi börjar om från början.
"Vilket pH erhålls i en lösning efter blandning av 100ml 0.23M NaH2PO4 med 10ml 1M NaOH?"
Man får också informationen att pKa1 för fosforsyra är 2.12, pKa2 är 7.23 (för H2PO4^-), pKa3 är 12.68 (för HPO4^2-).
Man blandar alltså 0,023 mol divätefosfatjoner med 0,01 mol nol OH-joner. Divätefosfatjonen är en syra, så den reagerar med hydroxidjonerna. Om den reaktionen sker till 100 %, kommer vi att ha 0,010 mol vätesfosfatjoner och 0,013 mol divätefosfatjoner.
Det här ser ut att vara upplagt för att använda buffertformeln, pH=pKa+ lg [A-][HA]. Eftersom vi har samma volym i täljare och nämnare tar de ut varandra, så vi kan sätta in substansmängder istället. Då får vi pH=7,23+lg 0,0100,013 = 7,12.
1. Har du ngt svar på mina frågor i inlägget ovan - obs där är inte syftat på tidigare inlägg i denna tråden MEN det är saker jag undrar så jag kanske förstår bättre+så verkade det som, från vad en klasskompis så, att man inte ska använda buffertforneln(vilken jag inte heller kände till innan du svarade här) utan ställa upp det mer som jag försökt göra på bilden - men då på RÄTT sätt (!).
2. Om vad du skrev här i citatet: när kan man och när kan man inte använda buffertformeln?
gulfi52 skrev :Förstår inte hur du menar... Nah2po4 löser upp sig och jonen reagerar med oh-.
Fråga 1: hur vet man att h2po4- reagerar med oh- och inte helthelt enkelt med h2o tillbaka till h3po4?
Fråga 2: varför blir inte detta, h2po4- + OH- <=>hpo3^2- + h20 jämvikten man ska räkna på? (Apropå en lednings hint om att det ska vara h2po4- + h2o <=> hpo3^2- + h3o+ man ska använda)
Fråga 3: när än löser upp nah2po4 varflr skriver man inte med h2reaktionen på vänster sida?
Fråga 4: apropå ledningen hur vet man och varför blir det inte att h2po4- reagerar med vatten till h3po4 och OH-?
1. Titta på jämviktskonstanterna:
Man får också informationen att pKa1 för fosforsyra är 2.12, pKa2 är 7.23 (för H2PO4^-), pKa3 är 12.68 (för HPO4^2-).
Fosforsyra är en hyfsat stark syra (för avv vara svag). Det är ganska osannolikt att natriumdivätefosfatjonerna skulle reagera som en syra.
2. Du har en syra och en bas. Det är rimligt att de reagerar med varandra.
3. förstår inte vad du menar
4. Se svaret på fråga 1, fast ännu mer osannolikt. Fosforsyran och hydroxidjonerna skulle reagerqa med varandra så fort de bildades.
1. finns det ngn gräns för pKa och när man kan anta att det inte kommer ske?
2. Men OH- är ju också en bas?
3. Oj blev en konstig mening: vad det skulle stå är - Varför skriver man inte med H2O i reaktionen när man läser upp NaH2PO4-?
Och NÄR ska man skriva med H2O i reaktionen när man löser upp något?
4. Nja är inte med på varför det inte sker.
1. Hydroxidjonen är mycket bättre på att dra till sig an proton än vad vattenmolekylern är.
2. Det är hydroxidjonern som är basen jag menar. Se svaret på fråga 1.
3. Först har du upplösningen av ett salt: , och man brukar aldrig skriva med vattenmolekylerna i en upplösningsreaktion, eftersom de inte direkt deltar i reaktionen. Därefter kan divätefosfatjonen reagera med vatten (eller med hydroxidjoner, eller med oxoniumjoner).
4. Eftersom du har en lösning som innehåller hydroxidjoner, d v s är basisk, är det extremt osannolikt att det skulle bildas en syra.
