Kwas HA i odpowiadająca mu zasada A stanowią sprzężoną parę (podobnie zasada B i kwas BH + ):

Podobne dokumenty
WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka

Inżynieria Środowiska

Temat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph

Wykład 11 Równowaga kwasowo-zasadowa

Równowagi jonowe - ph roztworu

6. ph i ELEKTROLITY. 6. ph i elektrolity

Roztwory buforowe (bufory) (opracowanie: dr Katarzyna Makyła-Juzak)

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW

roztwory elektrolitów KWASY i ZASADY

- w nawiasach kwadratowych stężenia molowe.

NaOH HCl H 2 SO 3 K 2 CO 3 H 2 SO 4 NaCl CH 3 COOH

Równowaga kwasowo-zasadowa

RÓWNOWAGI KWASOWO-ZASADOWE W ROZTWORACH WODNYCH

1 Hydroliza soli. Hydroliza soli 1

Spis treści. Wstęp. Roztwory elektrolitów

Mechanizm działania buforów *

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

dla której jest spełniony warunek równowagi: [H + ] [X ] / [HX] = K

LICEALIŚCI LICZĄ PRZYKŁADOWE ZADANIA Z ROZWIĄZANIAMI

Opracowanie: dr Jadwiga Zawada, dr inż. Krystyna Moskwa

Roztwory elekreolitów

Chemia - laboratorium

Równowagi w roztworach wodnych (I) Zakład Chemii Medycznej PUM

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

Równowagi w roztworach wodnych

CHEMIA BUDOWLANA ĆWICZENIE NR 3

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW.

Roztwory mocnych elektrolitów ćwiczenia 1

Chemia - B udownictwo WS TiP

1 Kinetyka reakcji chemicznych

STAłA I STOPIEŃ DYSOCJACJI; ph MIX ZADAŃ Czytaj uważnie polecenia. Powodzenia!

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Równowagi w roztworach wodnych. Zakład Chemii Medycznej PAM

Chemia - laboratorium

Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Spis treści. Wstęp... 9

ELEKTROLITY, KWASY, ZASADY I SOLE. HCl H + + Cl - (1).

HYDROLIZA SOLI. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

ph ROZTWORÓW WODNYCH ph + poh = 14

Scenariusz lekcji w technikum zakres podstawowy 2 godziny

Równowagi w roztworach wodnych


Wyznaczanie stałej dysocjacji pk a słabego kwasu metodą konduktometryczną CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA. Tabela wyników pomiaru

Sporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości

Podstawy termodynamiki.

HYDROLIZA SOLI. ROZTWORY BUFOROWE

Zad: 5 Oblicz stężenie niezdysocjowanego kwasu octowego w wodnym roztworze o stężeniu 0,1 mol/dm 3, jeśli ph tego roztworu wynosi 3.

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW WODNYCH I NIEWODNYCH

Skład zespołu (imię i nazwisko): (podkreślić dane osoby piszącej sprawozdanie):

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

Równowagi w roztworach wodnych

Roztwory i reakcje w roztworach wodnych

PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład 2

Równowaga kwasowo-zasadowa. Zakład Chemii Medycznej PUM

Równowagi w roztworach elektrolitów

STĘŻENIE JONÓW WODOROWYCH. DYSOCJACJA JONOWA. REAKTYWNOŚĆ METALI

SPRAWOZDANIE 2. Data:... Kierunek studiów i nr grupy...

PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA ZADAŃ

W rozdziale tym omówione będą reakcje związków nieorganicznych w których pierwiastki nie zmieniają stopni utlenienia. Do reakcji tego typu należą:

PRAKTIKUM Z CHEMII OGÓLNEJ

MIARECZKOWANIE ALKACYMETRYCZNE

ĆWICZENIE NR 4 PEHAMETRIA. Poznanie metod pomiaru odczynu roztworów wodnych kwasów, zasad i soli.

dr inż. Marlena Gąsior-Głogowska 9 Lista 1

Zadania dodatkowe z konwersatorium z podstaw chemii Semestr letni, rok akademicki 2012/2013

SEMINARIUM Z ZADAŃ ALKACYMETRIA

Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii ul. Ingardena 3, Kraków tel./fax:

DYSOCJACJA ELEKTROLITYCZNA, ph ROZTWORU

g % ,3%

Dysocjacja kwasów i zasad. ponieważ stężenie wody w rozcieńczonym roztworze jest stałe to:

Zagadnienia do pracy klasowej: Kinetyka, równowaga, termochemia, chemia roztworów wodnych

Teorie kwasów i zasad; słabe i mocne elektrolity.

Chemia Nieorganiczna ćwiczenia CHC012001c Powtórzenie materiału II

Reakcje chemiczne. Typ reakcji Schemat Przykłady Reakcja syntezy

Sprawdzian 2. CHEMIA. Przed próbną maturą (poziom rozszerzony) Czas pracy: 90 minut Maksymalna liczba punktów: 31. Imię i nazwisko ...

WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI SŁABEGO KWASU ORGANICZNEGO

11 Lista 2 1. Oblicz skład procentowy ditlenku węgla. 2. Ile procent P 2 O 5 znajduje się w fosforanie (V) wapnia? 3. Oblicz procentową zawartość żela

Fragmenty Działu 5 z Tomu 1 REAKCJE W ROZTWORACH WODNYCH

Teorie kwasów i zasad; słabe i mocne elektrolity.

ZADANIA Z KONKURSU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ (RÓWNOWAGI W ROZTWORZE) Opracował: Kuba Skrzeczkowski (Liceum Akademickie w ZS UMK w Toruniu)

KONDUKTOMETRIA. Konduktometria. Przewodnictwo elektrolityczne. Przewodnictwo elektrolityczne zaleŝy od:

ROZTWORY część I ROZPUSZCZALNOŚĆ

Równowaga kwasowo-zasadowa. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Arkusz zadań dla I roku Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Chemia II (semestr II)

DYSOCJACJA ELEKTROLITYCZNA, ph ROZTWORU

11. ROZTWORY ELEKTROLI- TÓW. POMIAR ph

Reakcje utleniania i redukcji Reakcje metali z wodorotlenkiem sodu (6 mol/dm 3 )

ODCZYN WODY BADANIE ph METODĄ POTENCJOMETRYCZNĄ

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA im. Stanisława Staszica w Krakowie OLIMPIADA O DIAMENTOWY INDEKS AGH 2017/18 CHEMIA - ETAP I

Zadania dodatkowe z konwersatorium z podstaw chemii Semestr zimowy, rok akademicki 2018//2019 Część II Gazy.

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

TWARDOŚĆ WODY. Ca(HCO 3 ) HCl = CaCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2. Mg(HCO 3 ) 2 + 2HCl = MgCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2

2. Oblicz gęstość pary wodnej w normalnej temperaturze wrzenia wody. (Odp. 0,588 kg/m 3 )

Właściwości elektrolityczne i buforowe wodnych roztworów aminokwasów

Chemia ogólna nieorganiczna Wykład XII Kinetyka i statyka chemiczna

10.Chemia roztworów. Irena Zubel Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechnika Wrocławska (na prawach rękopisu)

Twardość wody. Tw og = Tw w + Tw n

Podstawy termodynamiki.

Maria Bełtowska-Brzezinska, Tomasz Węsierski

Transkrypt:

Spis treści 1 Kwasy i zasady 2 Rola rozpuszczalnika 3 Dysocjacja wody 4 Słabe kwasy i zasady 5 Skala ph 6 Oblicznie ph słabego kwasu 7 Obliczanie ph słabej zasady 8 Przykłady obliczeń 81 Zadanie 1 811 Rozwiązanie 82 Zadanie 2 821 Rozwiązanie 83 Zadanie 3 831 Rozwiązanie 9 Reakcje hydrolizy 10 Roztwory buforowe 11 Najczęściej stosowane układy buforujące: Kwasy i zasady Teoria protonowa (Brønsteda i Lowry ego) definiuje kwasy jako donory protonu, a zasady jako akceptory protonu i postuluje, że reakcje kwas-zasada są reakcjami sprzężonymi kwas 1 + zasada 2 zasada 1 + kwas 2, HA + B A + BH + Kwas HA i odpowiadająca mu zasada A stanowią sprzężoną parę (podobnie zasada B i kwas BH + ): HNO 3 NO 3 + H +, HCO 3 + H + H 2 CO 3 Rola rozpuszczalnika Rozpuszczalniki protolityczne (zdolne do autoprotolizy) i aprotonowe Do grupy rozpuszczalników protolitycznych zalicza się: protonoakceptorowe (protonofilowe), które łatwo przyłączają protony C 5 H 5 N + H + C 5 H 5 NH + (pirydyna)

protonodonorowe (protonogenne), które łatwo oddają protony HCOOH HCOO + H + (bezwodny kwas mrówkowy) amfoteryczne (amfiprotyczne), które w zależności od warunków reakcji mogą przyłączać lub oddawać elektrony (np woda lub etanol): H 2 O OH + H +, H 2 O + H + H 3 O +, C 2 H 5 OH C 2 H 5 O + H +, C 2 H 5 OH + H + C 2 H 5 OH 2 + Dysocjacja wody Woda jest bardzo słabym elektrolitem dysocjującym zgodnie z równaniem: H 2 O H + + OH- Stała dysocjacji wody jest wyrażona równaniem: Stężenie wody przyjmuje się za wielkość stałą (55,5 mol/dm 3 ), ponieważ liczba zdysocjowanych cząsteczek jest znikomo mała w porównaniu do ogólnej liczby cząsteczek wody Iloczyn jest wielkością stałą (w stałej temperaturze), tak więc iloczyn [H + ][OH ] ma również stałą wartość i nazywa się iloczynem jonowym wody: Iloczyn jonowy wody określa zależność między stężeniami H + i OH w wodnych roztworach kwasów i zasad, w czystej wodzie

W wyrażeniach na stałe równowagi reakcji jonowych można się posługiwać wartościami stężeń tylko w przypadku rozcieńczonych roztworów, ponieważ wtedy stężenia są bliskie aktywnościom (niska siła jonowa) W roztworach elektrolitów o wysokiej sile jonowej należy uwzględnić współczynniki aktywności Stałe równowagi reakcji wyrażone za pomocą aktywności nazywają się stałymi aktywnościowymi lub termodynamicznymi Słabe kwasy i zasady Słabe kwasy są w roztworach wodnych częściowo zdysocjowane HA + H 2 O H 3 O + + A lub HA H + + A Stan równowagi określa wartość stałej dysocjacji Jeżeli stężenie molowe kwasu HA wprowadzonego do roztworu oznaczy się jako stężenie części zdysocjowanej wynosi, to a stężenie niezdysocjowanego kwasu Podstawiając otrzymane zależności do wyrażenia na stałą dysocjacji otrzymuje się związek między stałą i stopniem dysocjacji a otrzymane po przekształceniu równanie kwadratowe pozwala obliczać stopień dysocjacji słabego kwasu, jeżeli znane jest jego stężenie molowe Gdy stopień dysocjacji jest bardzo mały (a<0,05), to wyrażenie na stałą dysocjacji można uprościć do postaci wówczas

Skala ph W roztworach kwasów i zasad konieczne jest określanie stężenia jonów H + i OH W celu określania kwasowości czy zasadowości roztworów wodnych wprowadzono skalę ph opartą na wartościach ujemnych logarytmów z wartości stężenia molowego jonów wodorowych (lub aktywności): roztwory kwasowe ph < 7 roztwory obojętne ph = 7 roztwory alkaliczne ph > 7 Znajomość ph roztworu pozwala również określać poh i stężenie jonów OH, korzystając z zależności, Oblicznie ph słabego kwasu Wychodząc z wyrażenia na stałą dysocjacji słabego kwasu HA zakłada się, że, a stężenie niezdysocjowanego kwasu Po podstawieniu do wyrażenia na stałą dysocjacji otrzymuje się zależność która prowadzi do równania kwadratowego Obliczanie ph słabej zasady Proces dysocjacji słabej zasady B + H 2 O BH + + OH opisuje stała dysocjacji zasadowej, zakładając, że oraz otrzymujemy zależność

Stężenie jonów OH oblicza się z równania kwadratowego Przykłady obliczeń Zadanie 1 Stopień dysocjacji stałą dysocjacji jednoprotonowego kwasu wynosi 46% w roztworze wodnym o ph = 3 Oblicz Rozwiązanie Wartość ph określa stężenie jonów wodorowych Znajomość ph oraz pozwala obliczyć początkowe stężenie kwasu z definicji stopnia dysocjacji Podstawiając te wartości do wzoru na stałą dysocjacji otrzymamy Zadanie 2 Oblicz stopień dysocjacji oraz ph roztworu kwasu octowego o stężeniu 0,2 mol/dm 3 Rozwiązanie Stopień dysocjacji obliczamy korzystając z równania kwadratowego Stężenie jonów wodorowych obliczamy z zależności

Zadanie 3 Obliczyć ph roztworu kwasu mrówkowego o stężeniu ( stała dysocjacji ) Rozwiązanie Korzystamy z równania kwadratowego: ph = 3,48 Reakcje hydrolizy Hydrolizą nazywamy równowagi protolityczne ustalające się po rozpuszczeniu w wodzie soli: słabego kwasu i mocnej zasady (np octan sodu), mocnego kwasu i słabej zasady (np chlorek amonowy), słabego kwasu i słabej zasady (np octan amonowy) Sole te są w roztworach wodnych całkowicie zdysocjowane, a jony słabych kwasów lub słabych zasad reagują z cząsteczkami wody, zgodnie z równaniami CH 3 COONa CH 3 COO + Na+ CH 3 COO + H 2 O CH 3 COOH + OH NH 4 Cl NH 4+ + Cl NH 4+ + H 2 O :NH 3 + H 3 O + CH 3 COONH 4 CH 3 COO + NH 4+ CH 3 COO + H 2 O CH 3 COOH + OH NH 4+ + H 2 O NH 3 + H 3 O + W wyniku reakcji hydrolizy ph wodnych roztworów soli jest różne od 7

Roztwory buforowe Roztworem buforowym jest wodny roztwór zawierający sprzężoną parę kwas-zasada, którego cechą jest utrzymywanie stałego ph podczas rozcieńczania lub dodawania niewielkich ilości mocnego kwasu czy zasady Roztwór buforowy otrzymuje się przez zmieszanie roztworu słabego kwasu HA i sprzężonej z nim zasady A, o wysokich stężeniach analitycznych c HA i c A Do wyrażenia na stałą dysocjacji kwasu HA podstawiamy odpowiednie stężenia:, i otrzymujemy W postaci logarytmicznej otrzymujemy wzór na ph Najczęściej stosowane układy buforujące: ph = 0 ph = 2 ph = 4,7 1 M HCl 0,01 M HCl 1 M CH 3 COOH + 1 M CH 3 COONa ph = 7,2 1 M KH 2 PO 4 + 1 M K 2 HPO 4 ph = 9,2 1 M NH 4 Cl + 1 M NH 3 ph = 12 0,01 M NaOH ph = 14 1 M NaOH