Räkna ut pH med enbart volym på svavelsyran?
Hej!
Detta är mitt första inlägg här på Pluggakuten, så jag hoppas att detta är ok. Jag har börjat studera kemi o roar mig med att göra lite övningsuppgifter själv men har inget facit. T.ex denna...
Vilket pH har svavelsyran?
Om vi har 190 ml H2SO4 av okänd koncentration? Man kan förstås mäta det med en pH-mätare men om man ska räkna ut det…
Vi neutraliserar det med (låt säg att det går åt) 158 ml 0,5-molarig NaOH-lösning.
c * V = n(OH–) = 0,5 mol/dm3 * 0,158 dm3 = 0,079 mol, n(H+) = 0,079 mol
0,079/2, eftersom svavelsyra är en tvåprotonig syra. n = 0,0395 mol
n/V = c = 0,0395 mol/0,190 dm3 = 0,207894737 mol/dm3
pH = -log(0,207894737) = 0,682156505
Svar: pH på svavelsyran är 0,68
Har jag gjort rätt?
Välkommen till Pluggakuten!
Dina beräkningar ser bra ut, men det var en väldigt stor byrett...
Tack!
Ja, jag bara hittade på siffror. Får vara lite mer realistisk i framtida övningar.
Nja, den neutralisationen går i två steg pga tvåprotonig syra. Det är lite krångligare eftersom det andra steget kan betraktas som en svag syra (HSO4-) som inte fullständigt protolyseras (HSO4- är den konjugerade basen för första protolysen, men denna kan alltså släppa väte också och bidra till lite lägre pH). Då får man blanda in syrakonstanten i det steget (men det tror jag inte man gör i Kemi 1?). Du kommer alltså egentligen inte få riktigt så hög konc i verkligheten som du räknar med din metod.
Skulle vi strunta i detta och gör som du tänkt så har du ändå gjort ett tankefel. Om vi tänker att vi har dubbla substansmängden H+ som OH- så går det ju åt dubbelt så mycket NaOH, inte hälften, för att neutralisera syran. Du kommer alltså få ännu lägre pH. Nu funkar inte detta i verkligheten för svavelsyra pga av de två vätenas protolys har olika jämvikter. Det andra vätet kommer inte påverka jättemycket, så som ett överslag för att "uppskatta pH" kan du räkna med bara en proton och sen tänka att pH blir aningen lägre.
I verkligheten skulle pH troligen vara strax under: pH=-log(0,079)=1,1, typ pH 1 är nog en OK uppskattning.
Det går såklart räkna ut mer exakt, men det är lite knöligare. Man får använda syrakonstanten för det andra protolyssteget. Tror man gör det i Kemi 2.
Det är inga problem vid titreringen med att svavelsyra är en svag syra i andra steget, det är ändå så att man kommer till ekvivalenspunkten när man har tillsatt lagom mycket NaOH, däremot kommer inte pH vara 7 i ekvivalenspunkten. Lösningen kommer att vara basisk vid ekvivalenspunkten. Om man väljer fenolftalein som indikator kommer det att fungera bra.
Och du har rätt i att substansmängden svavelsyra är hälften så stor som substansmängden hydroxidjoner.
Skall man vara petig så kommer alla svavelsyramolekyler att ge ifrån sig en vätejon i ursprungslösningen, oh en del kommer att avge två, så lösningen kommer att bli ännu surare än vad du har räknat ut. Det är alltså säkrast att inte svara med för många värdesiffror.
My bad, glöm det jag skrev om molförhållandet. Det var jag som gjorde tankefelet. Vi har ju en viss mängd NaOH som räcker för neutraliseringen.
