Varför får jag en omöjlig mängd syra?
Man har ju från början ett visst antal mol saltsyra, varvid pH i lösning blir 1. När man sedan tillsätter natriumacetat kommer följande jämvikt ställa in sig:
Ac- + H3O+ ⇌ HAc + H2O
Jag tänkte att man kunde använda syrakonstanten för ättiksyra för att beräkna hur mycket av oxoniumjonerna som skulle gå åt:
Jag får alltså att acetatjonerna ska minska med 0.2 mol (alltså att alla ska gå åt??) samt att oxoniumjonerna ska minska med mer än vad som finns??
I facit har de skrivit att man ska anta att alla oxoniumjoner reagerar bort. Och visserligen vet jag att jämviktsreaktionen gynnar ättiksyran, så det är väl inte så konstigt, men varför blir det fel när jag försöker räkna med jämviktsuttrycket?
Om du utvecklar ekvationen ser du att det blir en andragradare. En sådan har alltid två matematiska lösningar, men bara den ena är kemiskt sett korrekt... Inser du då vad som blev fel?
Japp. Lösningarna låg väldigt nära varandra på kurvan och grafräknaren var inte tillräckligt inzoomad... Så jag såg inte att det fanns två punkter.
Ursäkta för besväret!
Det klart snabbaste sättet att lösa denna uppgift är dock att anta fullständig reaktion och sedan använda buffertformeln, om ni har gått igenom den.
pH=4,76+lg(0,1/0,1)=4,76
Ja, vi har gått igenom den. Det var en annan grej jag var lite osäker på... Jag vet ju att oxoniumjoner är en väldigt stark syra. Så kan man tänka att om man har en bas som inte är vatten så kommer i princip alla oxoniumjoner man tillsätter att reagera bort?
Så kan man tänka, ja!
Men om man tillreder t.ex. en ättiksyralösning, då kommer man ju få ett pH som är ganska tydligt lägre än 7. Till exempel en enmolarig lösning (väldigt koncentrerad) har pH = 2.4, alltså väldigt surt. Men om oxoniumjoner är en så otroligt stark syra, varför reagerar de inte tillbaka snabbare än ättiksyran kan protolyseras?
Oxoniumjonen är inte en otroligt stark syra, "bara" den starkaste syran som kan existera i vattenlösning i betydande koncentrationer. Redan vid pH 2,4 vilket är ca 0,004 mol/dm3 oxoniumjoner är koncentrationen så pass hög att det återbildar ättiksyra i samma takt som ättiksyran sönderdelas. Detta trots att ättiksyran har (1-0,004)/0,004 dvs ca 249 gånger högre koncentration än oxoniumjonerna. Det innebär att oxoniumjonerna måste reagera otroligt mycket snabbare än ättiksyran...
Det är en sannolikhetsfråga alltså. Man behöver mycket högre koncentration av ättiksyran för att det ska vara lika sannolikt att den sönderdelas som det ska vara sannolikt att oxoniumjonerna reagerar med acetatjonerna.
Ja okej, jag förstår.
Så i mitt fall kan jag betrakta alla oxoniumjoner som "använda", eftersom det finns väldigt lite ättiksyra jämfört med vad som krävs för att man skulle kunna märka av att en jämvikt ställer in sig?
Man antar att alla 0,1 M oxoniumjoner reagerar med acetatjoner och "förbrukas". Då bildas 0,1 M ättiksyra. I verkligheten har man kvar typ 0,00001 M oxoniumjoner så den verkliga koncentrationen av ättiksyran blir typ 0,099999 M...
Fattar. Tack så mycket!
Det är lätt att luras av pH-skalan eftersom man tänker att pH 4,76 är mycket surare än t.ex. pH 7 som man skulle få om oxoniumjonerna verkligen reagerade fullt ut. Men den faktiska skillnaden i koncentration är otroligt liten. Jämför man istället pH 0 med pH 1 som ju ligger närmre varandra på pH-skalan, och som man kan tycka är ganska snarlika, så skiljer det hela 0,9 M i koncentration...
