Μετά το τέλος της µελέτης του 3ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση:

Transcript

1 Μετά το τέλος της µελέτης του 3ου κεφαλαίου, ο µαθητής θα πρέπει να είναι σε θέση: Να γνωρίζει σε ποιες περιπτώσεις έχουµε επίδραση κοινού ιόντος Να µελετά τον ιοντισµό πολυπρωτικών οξέων Να επιλύει ασκήσεις όπου: Σε ένα διάλυµα υπάρχουν ισχυρός και ασθενής ηλεκτρολύτης µε κοινό ιόν Σε ένα διάλυµα υπάρχουν δύο ασθενή οξέα ή δύο ασθενείς βάσεις Έχουµε ανάµιξη διαλυµάτων ηλεκτρολυτών, οι οποίοι δεν αντιδρούν µεταξύ τους ή αντιδρούν Έχουµε προσθήκη καθαρής ουσίας σε διάλυµα η οποία αντιδρά µε τη διαλυµένη ουσία Να γνωρίζει ποια διαλύµατα χαρακτηρίζονται ρυθµιστικά, καθώς και την εξίσωση Henderson - Hasselbalch Να γνωρίζει τους τρόπους παρασκευής ρυθµιστικών διαλυµάτων Να εξηγεί τη ρυθµιστική δράση και τη χρησιµότητα των ρυθµιστικών διαλυµάτων Να επιλύει ασκήσεις που: Αναφέρονται σε ρυθµιστικά διαλύµατα Αναφέρονται σε προσθήκη ισχυρού ηλεκτρολύτη σε ρυθµιστικό διάλυµα, ή αραίωση - συµπύκνωση ρυθµιστικού διαλύµατος Να γνωρίζει ποιες ουσίες ονοµάζονται δείκτες Να γνωρίζει τι είναι η ογκοµέτρηση και πως ορίζεται το ισοδύναµο και το τελικό σηµείο µίας ένωσης Να γνωρίζει τι είναι η οξυµετρία, η αλκαλιµετρία και η καµπύλη ογκοµέτρησης Να γνωρίζει τις χαρακτηριστικές περιπτώσεις ογκοµέτρησης Να επιλύει ασκήσεις οπου πρέπει να βρεί το χρώµα ενός δείκτη σε ένα διάλυµα ή αναφέρονται σε κάποια ογκοµέτρηση

2 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 78 Eπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1 ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία Επίδραση κοινού ιόντος: Όταν σε διάλυµα ασθενούς ηλεκτρολύτη, προστεθεί και άλλος ηλεκτρολύτης (συνήθως ισχυρός) που έχει κάποιο κοινό ιόν µε τον ασθενή, έχουµε το φαινόµενο της επίδρασης κοινού ιόντος (Ε Κ Ι) και συµβαίνουν τα εξής: α Η ισορροπία ιοντισµού του ασθενούς ηλεκτρολύτη µετατοπίζεται αριστερά β Ο βαθµός ιοντισµού α του ασθενούς ηλεκτρολύτη µειώνεται γ Για σταθερή θερµοκρασία, η σταθερά Κ a ή Κ b του ασθενούς ηλεκτρολύτη δεν αλλάζει δ Το ph του διαλύµατος του ασθενούς ηλεκτρολύτη µεταβάλλεται ανάλογα µε το αν ο δεύτερος ηλεκτρολύτης που προσθέτουµε είναι οξύ ή βάση 1 Προσθήκη οξέος µειώνει το ph 2 Προσθήκη βάσης αυξάνει το ph Όταν σε ένα διάλυµα υπάρχουν δύο ή περισσότερες ουσίες που δίνουν ένα κοινό ιόν, η συγκέντρωση του κοινού ιόντος που ικανοποιεί όλες τις ισορροπίες είναι µία Η συγκέντρωση αυτή υπολογίζεται αν προσθέσουµε όλες τις συγκεντρώσεις του κοινού ιόντος στο διάλυµα, από όπου και αν αυτές προέρχονται Κυριότερες περιπτώσεις επίδρασης κοινού ιόντος:, παρατηρούνται σε διαλύ- µατα που περιέχουν: α Ασθενές οξύ - Ισχυρό οξύ, πχ διάλυµα που περιέχει CH 3 COOH και HCl β Ασθενές οξύ - Άλας του ασθενούς οξέος, πχ διάλυµα που περιέχει HCN και NaCN γ Ασθενής βάση - Ισχυρή βάση, πχ διάλυµα που περιέχει NH 3 και NaOH δ Ασθενής βάση - Άλας ασθενούς βάσης, πχ διάλυµα που περιέχει NH 3 και NH 4 Cl Επίδραση κοινού ιόντος έχουµε και όταν σε διάλυµα ασθενούς ηλεκτρολύτη προστεθεί άλλος ασθενής ηλεκτρολύτης µε κοινό ιόν Στην περίπτωση αυτή, η επίδραση κοινού ιόντος είναι αµοιβαία, µε αποτέλεσµα οι δύο ισορροπίες να µετατοπίζονται προς τα αριστερά και οι βαθµοί ιοντισµού των δύο ηλεκτρολυτών να µειώνονται Ioντισµός πολυπρωτικών οξέων: Τα πολυπρωτικά οξέα ιοντίζονται σε περισσότερα από ένα στάδια, τα οποία χαρακτηρίζονται από τις σταθερές ιοντισµού Κ 1, Κ 2, Γενικά ισχύει: Κ 1 > Κ 2 > Αυτό συµβαίνει γιατί στον πρώτο ιοντισµό τα Η + αποµακρύνονται από ουδέτερο µόριο ενώ στους επόµενους από αρνητικά φορτισµένα ιόντα Επίσης στην περίπτωση αυτή έχουµε επίδραση κοινού ιόντος Πιο συγκεκριµένα, τα Η 3 Ο + που παράγονται στον πρώτο ιοντισµό, µετατοπίζουν τις ισορροπίες των υπολοίπων προς τα αριστερά

3 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 1 ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία 79 Απόδειξη της σχέσης cοξέος [H O ]= K : c + 3 a βάσης Έστω διάλυµα που περιέχει ασθενές οξύ ΗΑ µε συγκέντρωση c οξέος M και τη συζυγή του βάση Α µε συγκέντρωση c βάσης M, θα δείξουµε ότι η συγκέντρωση των Η 3 Ο + δίνεται από τον τύπο: cοξ ος [H3O + έ ] = Ka c βάσης µε την προϋπόθεση ότι έχουµε [Η 3 Ο + ] << c οξέος και [Η 3 Ο + ] << c βάσης Η αντίδραση ιοντισµού του HA φαίνεται από τον παρακάτω πίνακα: Η σταθερά ιοντισµού του οξέος είναι: Κ a + [H x(c 3O ][A ] βάσης + x) = = [HA[ c x οξέος Επειδή [Η 3 Ο + ] << c οξέος και [Η 3 Ο + ] << c βάσης θεωρούµε ότι: c οξέος ± x c οξέος xcβάσης cοξέος + cοξέος Κa = xcβάσης = Ka cοξέος x = Ka ή [Η3Ο ]=Ka c c c οξέος βάσης βάσης Ρυθµιστικά διαλύµατα: Ρυθµιστικά είναι τα διαλύµατα που διατηρούν το ph τους πρακτικά σταθερό, κατά την προσθήκη σε αυτά µικρής αλλά όχι αµελητέας ποσότητας ισχυρού οξέος ή βάσης ή όταν υποστούν αραίωση ή συµπύκνωση, σε κάποια όρια Τα ρυθµιστικά διαλύµατα µπορεί να περιέχουν: α ασθενές οξύ και την συζυγή του βάση (ΗΑ/Α ), για παράδειγµα: ΗF/F β ασθενή βάση και το συζυγές της οξύ (Β/ΒΗ + ), για παράδειγµα: ΝΗ 3 /ΝΗ 4 + Υπολογισµός ph - poh ενός ρυθµιστικού διαλύµατος: Σε ρυθµιστικό διάλυµα που περιέχει συζυγές ζεύγος ασθενούς οξέος - συζυγούς ασθενούς βάσης Ισχύουν: + cοξέος cβάσης [H3O ]=Ka ph=pk a +log (εξίσωση Ηenderson - Hasselbalch) c βάσης c οξέος Σε ρυθµιστικό διάλυµα που περιέχει συζυγές ζεύγος ασθενούς βάσης - συζυγούς ασθενούς οξέος Ισχύουν: c c βάσης οξέος [ΟΗ ] = K poh = pk + log (εξίσωση Ηenderson - Hasselbalch) c c b οξέος b βάσης Για να εφαρµοστεί η εξίσωση Ηenderson - Hasselbalch, πρέπει: α Για ρυθµιστικά διαλύµατα της µορφής ΗΑ/Α, οι συγκεντρώσεις του οξέος

4 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 80 Eπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1 ο και της συζυγούς βάσης, στην κατάσταση ισορροπίας (c HA, c A ) να είναι περίπου ίσες µε τις αρχικές συγκεντρώσεις τους ([ΗΑ] αρχικό, [Α ] αρχικό ): c HA [ΗΑ] αρχικό και c A [Α ] αρχικό β Για ρυθµιστικά διαλύµατα της µορφής Β/ΒΗ +, οι συγκεντρώσεις της βάσης και του συζυγούς οξέος, στην κατάσταση ισορροπίας (c Β, c ΒΗ +) να είναι περίπου ίσες µε τις αρχικές συγκεντρώσεις τους ([Β] αρχικό, [ΒΗ + ] αρχικό ): c Β [Β] αρχικό και c ΒΗ + [ΒΗ + ] αρχικό Είδη ρυθµιστικών διαλυµάτων: Στην πράξη, τα ρυθµιστικά διαλύµατα µπορεί να περιέχουν: α Ένα ασθενές οξύ και το αντίστοιχο άλας µε ισχυρή βάση, το οποίο µε διάσταση δίνει τη συζυγή βάση του οξέος, πχ: ιάλυµα που περιέχει RCOOH και RCOOK β Μία ασθενής βάση και το αντίστοιχο άλας µε ισχυρό οξύ, το οποίο µε διάσταση δίνει το συζυγές οξύ της βάσης πχ: ιάλυµα που περιέχει ΝΗ 3 και ΝΗ 4 Cl Τρόποι παρασκευής ρυθµιστικών διαλυµάτων: Ρυθµιστικά διαλύµατα µπορούν να παρασκευαστούν µε τους παρακάτω τρόπους: α Με διάλυση των συστατικών τους στο νερό Πχ: αν διαλύσουµε στο νερό κατάλληλες ποσότητες ΗCOOH και HCOOK, σχηµατίζεται ρυθµιστικό διάλυµα που περιέχει το συζυγές ζεύγος ΗCOOH/HCOO β Με ανάµιξη υδατικών διαλυµάτων των συστατικών τους Πχ: αν αναµίξουµε κατάλληλες ποσότητες υδατικού διαλύµατος ΝΗ 3 και NH 4 Cl, σχηµατίζεται ρυθµιστικό διάλυµα που περιέχει το συζυγές ζεύγος ΝΗ 3 /ΝΗ 4+ γ Με µερική εξουδετέρωση 1 Με µερική εξουδετέρωση περίσσειας ασθενούς οξέος µε ισχυρή βάση Για παράδειγµα, αν αντιδράσουν α mol CH 3 COOH µε β mol ΝaOH µε α > β Μετά την αντίδραση, το διάλυµα περιέχει CH 3 COOH και CH 3 COONa Συνεπώς, η µερική εξουδετέρωση περίσσειας CH 3 COOH από NaOH, δίνει ρυθµιστικό διάλυµα που περιέχει το συζυγές ζεύγος CH 3 COOH/CH 3 COO 2 Με µερική εξουδετέρωση περίσσειας ασθενούς βάσης µε ισχυρό οξύ Για παράδειγµα, αν αντιδράσουν α mol ΝΗ 3 µε β mol ΗCl µε α > β Μετά την αντίδραση, το διάλυµα τελικά περιέχει ΝΗ 3 και ΝΗ 4 Cl Συνεπώς η µερική εξουδετέρωση περίσσειας ΝΗ 3 από ΗCl δίνει ρυθµιστικό διάλυµα που περιέχει το συζυγές ζεύγος ΝΗ 3 /ΝΗ + 4 δ Με ανάµιξη περίσσειας διαλύµατος άλατος ασθενούς οξέος µε ισχυρό οξύ Για παράδειγµα, αν αναµίξουµε α mol CH 3 COONa µε β mol HCl µε α > β Μετά την αντίδραση, το διάλυµα περιέχει CΗ 3 COONa και CΗ 3 COOH Συνεπώς η αντίδραση περίσσειας CΗ 3 COONa µε ΗCl δίνει ρυθµιστικό διάλυ- µα που περιέχει το συζυγές ζεύγος CΗ 3 COO /CΗ 3 COOH ε Με ανάµιξη περίσσειας διαλύµατος άλατος ασθενούς βάσης µε ισχυρή βάση

5 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 1 ο Επαναλαµβάνουµε τη θεωρία 81 Για παράδειγµα, αν αναµίξουµε α mol ΝΗ 4 Cl µε β mol NaOH µε α > β Μετά την αντίδραση, το διάλυµα περιέχει ΝΗ 4 Cl και NΗ 3 Συνεπώς η αντίδραση περίσσειας NH 4 Cl µε ΝaOH δίνει ρυθµιστικό διάλυµα που περιέχει το συζυγές ζεύγος ΝΗ 4+ /ΝΗ 3 Πως εξηγείται η ρυθµιστική δράση των ρυθµιστικών διαλυµάτων: α Προσθήκη οξέος ή βάσης σε ρυθµιστικό διάλυµα: Κάθε ρυθµιστικό διάλυµα περιέχει ένα συζυγές ζεύγος οξέος/βάσης Η όξινη µορφή αυτού του ζεύγους εξουδετερώνει τις προστιθέµενες βάσεις, ενώ η βασική µορφή τα προστιθέµενα οξέα Αποτέλεσµα των παραπάνω είναι να έχουµε πολύ µικρή µεταβολή του ph, για αυτό θεωρούµε ότι το ph διατηρείται πρακτικά σταθερό Όλα τα παραπάνω ισχύουν όταν τα mol του οξέος ή της βάσης που προσθέτουµε στο ρυθµιστικό διάλυµα είναι σηµαντικά λιγότερα από τα mol του συζυγούς ζεύγους που υπάρχουν σε αυτό β Αραίωση ή συµπύκνωση ρυθµιστικού διαλύµατος: Κατά την αραίωση ή συµπύκνωση ενός ρυθµιστικού διαλύµατος σε ορισµένα όρια, οι συγκεντρώσεις του συζυγούς ζεύγους µεταβάλλονται ανάλογα, µε α- ποτέλεσµα το πηλίκο τους να παραµένει σταθερό Συνεπώς, µε τη βοήθεια της εξίσωσης Henderson - Hasselbalch, συµπεραίνουµε ότι το ph του ρυθµιστικού διαλύµατος διατηρείται πρακτικά σταθερό Αν η αραίωση συνεχιστεί, τότε φτάνουµε στο σηµείο να µην ισχύουν οι προϋποθέσεις για την εφαρµογή της εξίσωσης Henderson - Hasselbalch και το διάλυµα χάνει τη ρυθµιστική του ικανότητα είκτες: Πρωτολυτικοί ή ηλεκτρολυτικοί δείκτες είναι ουσίες των οποίων το χρώµα αλλάζει ανάλογα µε το ph του διαλύµατος στο οποίο προστίθενται Οι δείκτες είναι συνήθως ασθενή οργανικά οξέα ή βάσεις των οποίων τα ιόντα που προκύπτουν από τον ιοντισµό τους έχουν διαφορετικό χρώµα από τα αδιάστατα µόρια Έστω ο δείκτης Η, µε εξίσωση ιοντισµού: Η + Η 2 Ο + Η 3 Ο + Χρώµα 1 Χρώµα 2 Όξινη µορφή Βασική µορφή Κατά κανόνα επικρατεί το χρώµα της µορφής του δείκτη της οποίας η συγκέντρωση είναι τουλάχιστον δέκα φορές µεγαλύτερη από τη συγκέντρωση της άλλης µορφής Όταν δεν ισχύει το παραπάνω τότε έχουµε ενδιάµεσο χρώµα Αποδεικνύεται ότι στην περίπτωση αυτή: Το χρώµα του Η επικρατεί όταν ph < pkah -1 Το χρώµα του επικρατεί όταν ph > pk ah + 1 Όταν το pη είναι µεταξύ pkah -1 και pk ah + 1 τότε το διάλυµα έχει ενδιάµεσο χρώµα

6 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 82 Eπαναλαµβάνουµε τη θεωρία Βήµα 1 ο Ογκοµέτρηση, είναι η διαδικασία κατα την οποία πραγµατοποιείται ποσοτικός προσδιορισµός µιας ουσίας µε µέτρηση του όγκου διαλύµατος γνωστής συγκέντρωσης (πρότυπου διαλύµατος) που χρειάζεται για την πλήρη αντίδραση µε την ουσία Ισοδύναµο σηµείο, είναι το σηµείο της ογκοµέτρησης όπου έχει αντιδράσει πλήρως η ουσία που περιέχεται στην κωνική φιάλη µε ορισµένη ποσότητα του πρότυπου διαλύµατος Τελικό σηµείο ή πέρας της ογκοµέτρησης, είναι το σηµείο όπου παρατηρείται αλλαγή χρώµατος του δείκτη στο ογκοµετρούµενο διάλυµα και διακόπτεται η ογκοµέτρηση Όσο πιο κοντά βρίσκονται το ισοδύναµο και το τελικό σηµείο τόσο πιο ακριβής είναι η ογκοµέτρηση Οξυµετρία, είναι ο προσδιορισµός µε ογκοµέτρηση της συγκέντρωσης διαλύµατος βάσης µε πρότυπο διάλυµα οξέος Αλκαλιµετρία, είναι ο προσδιορισµός µε ογκοµέτρηση της συγκέντρωσης διαλύ- µατος οξέος µε πρότυπο διάλυµα βάσης Καµπύλη ογκοµέτρησης, είναι η γραφική παράσταση του pη του άγνωστου διαλύµατος που ογκοµετρούµε σε συνάρτηση µε τον όγκο του πρότυπου διαλύµατος που προσθέτουµε Η καµπύλη ογκοµέτρησης µίας αλκαλιµετρίας πάντα ανεβαίνει, γιατί µε την προσθήκη βάσης το ph του διαλύµατος αυξάνεται, ενώ στην οξυµετρία η καµπύλη ογκοµέτρησης κατεβαίνει, γιατί µε την προσθήκη οξέος το ph του διαλύµατος µειώνεται Στην περιοχή του ισοδύναµου σηµείου παρατηρείται πάντα απότοµη µεταβολή του ph και η καµπύλη ογκοµέτρησης γίνεται σχεδόν κατακόρυφη ευθεία Το ph του ισοδύναµου σηµείου αντιστοιχεί πρακτικά στο µέσο της καµπύλης Χαρακτηριστικές περιπτώσεις ογκοµέτρησης: α Ογκοµέτρηση ισχυρού οξέος µε ισχυρή βάση: Στο ισοδύναµο σηµείο της ογκοµέτρησης, στο διάλυµα υπάρχει µόνο το άλας που προκύπτει από την εξουδετέρωση του ισχυρού οξέος από την ισχυρή βάση Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα στο ισοδύναµο σηµείο να έχουµε ph = 7, στους 25 o C β Ογκοµέτρηση ασθενούς οξέος µε ισχυρή βάση: Στο ισοδύναµο σηµείο της ογκοµέτρησης, στο διάλυµα υπάρχει µόνο το άλας που προκύπτει από την εξουδετέρωση του ασθενούς οξέος από την ισχυρή βάση Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα στο ισοδύναµο σηµείο να έχουµε ph > 7, στους 25 o C γ Ογκοµέτρηση ασθενούς βάσης µε ισχυρό οξύ: Στο ισοδύναµο σηµείο της ογκοµέτρησης, στο διάλυµα υπάρχει µόνο το άλας που προκύπτει από την εξουδετέρωση της ασθενούς βάσης από το ισχυρό οξύ Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα στο ισοδύναµο σηµείο να έχουµε ph < 7, στους 25 o C

7 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βηµα 2 ο Επαναλαµβάνουµε τις ασκήσεις κλειδιά 83 Επαναλαµβάνουµε τις ασκήσεις - κλειδιά Α Από το σχολικό βιβλίο Να λύσω τις ασκήσεις: σ 148: Ασκήσεις 60, 63, 65 σ 149: Ασκήσεις 69, 71, 72, 74, 75 σ 150: Ασκήσεις 77, 79, 81, 82 σ 151: Ασκήσεις 83, 86, 87, 88 Β Από το 8ο, το 9 και 10ο Βιλιοµάθηµα (Βιβλιοµαθήµατα Χηµείας Γ Λυκείου θετικής κατεύθυνσης, εκδόσεις ΟΡΟΣΗΜΟ ) Να διαβάσω τις λυµένες ασκήσεις: (8ο Βιβλιοµάθηµα) (10ο Βιβλιοµάθηµα) σ 187: Παράδειγµα 2 σ 239: Παράδειγµα 1 σ 188: Παραδείγµατα 3 σ 241: Παράδειγµα 2 σ 194: Άσκηση 3 σ 245: Άσκηση 2 σ 195: Άσκηση 4 σ 247: Άσκηση 3 (9ο Βιβλιοµάθηµα) σ 212: Παράδειγµα 2 σ 217: Άσκηση 2 σ 220: Άσκηση 4 Να λύσω τις ασκήσεις: (8ο Βιβλιοµάθηµα) σ 202: Ασκήσεις: 4, 5, 6 σ 203: Ασκήσεις: 9, 11, 14 σ 204: Ασκήσεις: 17, 18 σ 204: Το ξεχωριστό θέµα (10ο Βιβλιοµάθηµα) σ 253: Ασκήσεις: 1, 3, 4 σ 254: Ασκήσεις: 6,7 σ 254: Το ξεχωριστό θέµα σ 152: Ασκήσεις 89, 90 σ 155: Ασκήσεις 111, 112, 113, 114 σ 156: Ασκήσεις 115, 117, 118 σ 157: Ασκήσεις 119,120, 122 (9ο Βιβλιοµάθηµα) σ 227: Ασκήσεις: 1, 2, 3, 5, 6 σ 228: Ασκήσεις: 8, 10, 13, 14 σ 229: Ασκήσεις: 16, 17 σ 230: Το ξεχωριστό θέµα

8 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 84 Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3 ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις 1 Υδατικό διάλυµα ( ) ΗΝΟ 2 0,1 Μ έχει όγκο 500 ml και ο βαθµός ιοντισµού του οξέος σε αυτό είναι α 1 = 10 2 α Να υπολογίσετε το ph του ( ) και την Κ a του οξέος β Σε 300 ml του ( ) προσθέτουµε ορισµένη ποσότητα ΗΝΟ 3, χωρίς να µεταβληθεί ο όγκος του διαλύµατος Αν ο βαθµός ιοντισµού του ΗΝΟ 2 µεταβλήθηκε 10 φορές, πόσα mol HNO 3 προστέθηκαν; γ Στα υπόλοιπα 200 ml του ( ) προσθέτουµε 0,37 g Ca(OH) 2, χωρίς να µεταβληθεί ο όγκος του διαλύµατος Να υπολογίσετε το ph του νέου διαλύµατος ίνονται: Mr Ca(OH)2 = 74, τα διαλύµατα βρίσκονται στους 25 ο C Λύση: α Ο ιοντισµός του ΗΝΟ 2 φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: [Η 3 Ο + ] = α 1 c 1 = ,1M = 10 3 M ph = log[η 3 Ο + ] = log10 3 = 3 Επειδή α 1 = 10 2 < 10 1, η Κ a του ΗΝΟ 2 είναι: Κ a = α 2 1 c 1 = 10 5 β Έστω c 2 η συγκέντρωση του ΗΝΟ 3 που προσθέσαµε στα 300 ml του Ο ιοντισµός του ΗΝΟ 3 φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: Έχουµε επίδραση κοινού ιόντος, λόγω των ιόντων Η 3 Ο + Συνεπώς ο βαθµός ιοντισµού του ΗΝΟ 2 είναι 10 φορές µικρότερος, δηλαδή: α 2 = α 1 /10 = 10 3 Ο ιοντισµός του ΗΝΟ 2 φαίνεται στον επόµενο πίνακα:

9 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 3 ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις 85 Η σταθερά ιοντισµού του ΗΝΟ 2 δε µεταβάλεται και δίνεται από τη σχέση: + [H3O ][NO 2 ] (c2 + αc)αc Ka = ήka = (1) [HNO 2] c 1(1 α 2) Θεωρούµε ότι c 2 + α 2 c 1 c 2 και 1 α 2 1, επειδή Κ a /c = 10 4 < c2 αc 2 1 Ka 10 2 Άρα η (1) γίνεται: Ka = Ka = c2 α2 c2 = = = 10 Μ 3 c1 α Συνεπώς τα mol HNO 3 είναι: n c V 10 = = M 0,3L= 3 10 mol HNO 2 3 γ Τα mol των ΗΝΟ 2 και Ca(OH) 2 που υπάρχουν στο διάλυµα πριν την αντίδραση: mca(oh) 2 n HNO2 = c 1 V = 0,02 mol nca(oh) = = 0,005 mol 2 Mr Ca(OH) Aπό τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης έχουµε ότι τo ΗΝΟ 2 είναι σε περίσσεια, άρα το Ca(OH) 2 αντιδρά πλήρως Η αντίδραση φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: 2 ηλαδή, το διάλυµα περιέχει 0,01 mol HNO 2 και 0,005 mol Ca(NO 2 ) 2 nhno2 0, 01mol chno = = = 0,05 M 2 V 0,2L nca(no 2) 2 0,005mol cca(no 2) = = = 0,025 M 2 V 0,2L H διάσταση του Ca(NO 2 ) 2 φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: Παρατηρούµε ότι έχουµε επίδραση κοινού ιόντος, λόγω των ιόντων ΝΟ 2 Ο ιοντισµός του ΗΝΟ 2 φαίνεται στον παρακάτω πίνακα:

10 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 86 Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3 ο Η σταθερά ιοντισµού του ΗΝΟ 2 δε µεταβάλεται και δίνεται από τη σχέση: + [H3O ][NO 2 ] 5 x(0,05 + x) K a = ή10 = (2) [HNO 2 ] 0,05 x Θεωρούµε ότι 0,05 + x 0,05 και 0,05 x 0,05, επειδή Κ a /c < 10 2 Άρα η (2) γίνεται: 10 5 = x Συνεπώς [Η 3 Ο + ] = 10 5 Μ και ph = log[η 3 Ο + ] = log10 5 = ml διαλύµατος ΗCOOK 10 1 M χωρίζεται σε δύο ίσα µέρη α Αν στο πρώτο µέρος προσθέσουµε 0,01 mol HCl, χωρίς να µεταβληθεί ο όγκος του διαλύµατος, ποιο το ph του διαλύµατος 1 που σχηµατίζεται; β Αν στο δεύτερο µέρος προσθέσουµε 400 ml διαλύµατος ΗΝΟ 3 0,05 Μ, ποια η [Η 3 Ο + ] στο διάλυµα 2 που σχηµατίζεται; ίνονται: Κ w = και για το HCOOH, K a = 10 4 Λύση: Tα mol του ΗCOOK σε κάθε ένα από τα 2 µέρη που χωρίσαµε το διάλυµα είναι: n HCOOK = cv = 10 1 M 0,2L = 0,02 mol α H αντίδραση µεταξύ ΗCOOK και HCl φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: ηλαδή, το διάλυµα µετά την αντίδραση περιέχει: ΚCl, ΗCOOH και HCOOK Το KCl δεν επηρεάζει το ph του διαλύµατος Οι συγκεντρώσεις των HCOOH και ΗCOOK είναι: c HCOOH = n HCOOH /V = 0,01mol/0,2L = 0,05 M c HCOOK = n HCOOK /V = 0,01mol/0,2L = 0,05 M Το διάλυµα είναι ρυθµιστικό, γιατί περιέχει τo ασθενές οξύ HCOOH και την συζυγή του ασθενή βάση ΗCOO, που προκύπτει από τη διάσταση του ΗCOOK µε: c οξέος = c HCOOH = 0,05 M και c βάσης = c ΗCOOK = 0,05 M Eφαρµόζουµε την εξίσωση Henderson - Hasselbalch: cβάσης 4 0,05 ph = pka + log = log10 + log = 4 + log1 = 4 c 0,05 οξέος β Τα mol του ΗΝΟ 3 στο διάλυµα 2 είναι: n HNO3 = cv = 0,05M 0,4L = 0,02 mol H αντίδραση µεταξύ ΗCOOK και HNO 3 φαίνεται στον επόµενο πίνακα:

11 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 3 ο Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις 87 ηλαδή, το διάλυµα µετά την αντίδραση περιέχει: ΚNO 3 και ΗCOOH Το KNO 3 δεν επηρεάζει το ph του διαλύµατος Η συγκέντρωση του HCOOH είναι: c HCOOH = n HCOOH /V = 0,02mol/0,6L = 1/30 M Ο ιοντισµός του ΗCOOH φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: Η σταθερά ιοντισµού του ΗCOOH δίνεται από τη σχέση: [H 3 O + ][HCOO ] x K x a = ήka = (1) [HCOOH] 1/ 30 x Θεωρούµε ότι 1/30 x 1/30, επειδή Κ a /c = < Ka 10 Άρα η (1) γίνεται: Ka = 30x x = x = M Συνεπώς [H 3 O + 10 ] = M 30 3 Σε ένα εργαστήριο διαθέτουµε διάλυµα ΝΗ 3 0,6 Μ και διάλυµα ΝΗ 4 Cl 0,4 M α Mε ποια αναλογία πρέπει να αναµίξουµε τα δύο διαλύµατα για να σχη- µατιστεί ρυθµιστικό διάλυµα µε ph = 9; β Αν σε 500 ml του προσθέσουµε 0,02 g ΝaOH, χωρίς να µεταβληθεί ο όγκος του, να υπολογίσετε τη µεταβολή στο ph του διαλύµατος γ Αν αραιώσουµε το µέχρι να διπλασιαστεί ο όγκος του, ποιο το ph του αραιωµένου διαλύµατος; ίνονται: για την ΝΗ 3 Κ b = 10 5, K w = και Μr NaOH = 40 Λύση: α Έστω ότι το σχηµατίζεται µε ανάµιξη V 1 L διαλύµατος ΝΗ 3 και V 2 L διαλύµατος ΝΗ 4 Cl Tα mol ΝΗ 3 και ΝΗ 4 Cl στο είναι: n NH3 = c 1 V 1 = 0,6V 1 mol και n NH4 Cl = c 2 V 2 = 0,4V 2 mol Οι συγκεντρώσεις των ΝΗ 3 και ΝΗ 4 Cl στο είναι: c NH3 = 0,6V 1 /(V 1 + V 2 ) M και c NH4 Cl = 0,4V 2 /(V 1 + V 2 ) M

12 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 88 Λύνουµε περισσότερες ασκήσεις Βήµα 3 ο To διάλυµα περιέχει το συζυγές ζεύγος ΝΗ 3 - ΝΗ + 4 µε: c βασ = c NH3 και c oξ = c NH4 Cl Για το ρυθµιστικό διάλυµα ισχύει: ph + poh = pk w 9 + poh = 14 poh = 5 Εφαρµόζουµε την εξίσωση Henderson - Hasselbalch: poh = pk b + log(c οξ /c βασ ) 5 = -log log(c οξ /c βασ ) 5 = 5 + log(c οξ /c βασ ) log(c οξ /c βασ ) = 0 c οξ /c βασ = 1 c οξ = c βασ V Άρα: 0,4V 2 /(V 1 + V 2 ) = 0,6V 1 /(V 1 + V 2 ) 0,4V 2 = 0,6V = V 3 β To ρυθµιστικό διάλυµα έχει όγκο 500 ml, άρα: V 1 + V 2 = 0,5 (1) V Επίσηςι: 1 2 = (2) Από (1) και (2) έχουµε: V 1 = 0,2 L και V 2 = 0,3 L V2 3 Tα mol ΝΗ 3 και ΝΗ 4 Cl στο είναι: n NH3 = c 1 V 1 = 0,6Μ 0,2L = 0,12 mol και n NH4 Cl = c 2 V 2 = 0,4M 0,3L = 0,12 mol mnaoh 0, 02g 4 Tα mol NaOH που προσθέτουµε είναι: nnaoh = = = 5 10 mol Mr 40g / mol NaOH Το ΝaOH αντιδρά µε το ΝΗ 4 Cl όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: 2 To NaCl δεν επηρεάζει το ph Οι νέες συγκεντρώσεις των ΝΗ 4 Cl και ΝΗ 3 είναι: c NH3 = n NH3 /V = (0, )mol/0,5l = (0, ) M 0,24 M c NH4 Cl = n NH4 Cl/V = (0, )mol/0,5l = (0, ) M 0,24 M Θεωρήσαµε ότι: 0,24 ± ,24 Εφαρµόζουµε την εξίσωση Henderson - Hasselbalch: poh = pk b + log(c οξ /c βασ ) = -log log(0,24 /0,24) = 5 ph + poh = pk w ph + 5 = 14 ph = 9 Αν δεν κάναµε την προσέγγιση: 0,24 ± ,24, η τιµή του ph που θα υπολογίζαµε θα ήταν 8,996, δηλαδή σχεδόν ίση µε 9 γ Υπολογίζουµε τις νέες συγκεντρώσεις ΝΗ 3 και ΝΗ 4 Cl µετά την αραίωση: c NH3 V = c NH3 2V c NH3 = c NH3 /2 = 0,12 M c NH4 ClV = c NH4 Cl2V c NH4 Cl = c NH4 Cl/2 = 0,12 M Εφαρµόζουµε την εξίσωση Henderson - Hasselbalch: poh = pk b + log(c οξ /c βασ ) = -log log(0,12 /0,12) = 5 ph + poh = pk w ph + 5 = 14 ph = 9

13 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 4 ο Λύνουµε µόνοι µας 89 Λύνουµε µόνοι µας 1 25ml υδατικού διαλύµατος ασθενούς βάσης Β συγκέντρωσης 2 Μ αραιώνονται µε προσθήκη νερού µέχρι τελικού όγκου 100 ml α Να βρεθεί ο λόγος των βαθµών διάστασης της βάσης πριν και µετά την αραίωση β Στα 100 ml του αραιωµένου διαλύµατος της βάσης προσθέτουµε 100 ml διαλύµατος υδροχλωρικού οξέος συγκέντρωσης 0,25 ΜΠοιο είναι το pη του νέου διαλύµατος που προκύπτει; ίνoονται: Η σταθερά διάστασης της βάσης K b = 10 6 και η σταθερά του γινοµένου των συγκεντρώσεων των ιόντων του νερού K w = Όλα τα διαλύµατα βρίσκονται στους 25 o C

14 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 90 Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4 ο 2 ιαθέτουµε δύο υδατικά διαλύµατα 1 και 2 σε θερµοκρασία 25 o C Το 1 έχει όγκο 500 ml και συγκέντρωση 0,1Μ σε NaOH Το 2 έχει όγκο 500 ml, και συγκέντρωση 0,1Μ σε ασθενές οξύ ΗΑ Το 2 αναµιγνύεται µε 250 ml από το 1 και προκύπτει διάλυµα 3 µε ph = 5 α Να υπολογίσετε το ph του 1 β Να υπολογίσετε η Κ a του ΗΑ γ Να υπολογιστεί το ph του 2 δ Αν αναµιχθούν όλοκληρες οι ποσότητες των 1 και 2, ποιο το ph του διαλύµατος 4 που προκύπτει; ίνονται: K w = 10 14, log5 = 0,7

15 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 4 ο Λύνουµε µόνοι µας 91 3 ιαθέτουµε δύο διαλύµατα 1, 2 Το 1 έχει όγκο 10 L και συγκέντρωση 0,1 Μ σε ΝαΑ Το 2 έχει όγκο 10 L, περιέχει ΗΑ συγκέντρωσης 0,1 Μ και έχει ph = 3 α Να βρεθεί η Κ a του ΗΑ και το ph του 1 β Θέλουµε µε ανάµιξη του 1 και 2 να πάρουµε ένα νέο διάλυµα µε ph = 6 Επίσης θέλουµε από την παραπάνω ανάµιξη να πάρουµε το µέγιστο δυνατό όγκο διαλύµατος Να υπολογίσετε τον όγκο του νέου διαλύµατος γ Στο 2 προσθέτουµε 10 g ΝaOH χωρίς να µεταβληθεί ο όγκος του και προκύπτει διάλυµα 3 Αναµιγνύουµε τα 1, 3 και σχηµατίζεται διάλυ- µα 4 Ποιο είναι το ph του 4 ; ίνονται: θ = 25 ο C, Κ w = 10 14, Ar Na = 23, Ar H = 1, Ar O = 16, log6 = 0,78

16 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 92 Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4 ο 4 Σε 110 ml διαλύµατος αµµωνίας συγκεντρώσεως 0,1 Μ προστίθεται ποσότητα υδροχλωρικού οξέος και προκαλείται µεταβολή του pη του αρχι- κού διαλύµατος κατά µία µονάδα α Να βρεθεί το pη του διαλύµατος της ΝΗ 3 πριν από την προσθήκη του ΗCl β Να βρεθεί ο αριθµός των moles HCl, τα οποία προστέθηκαν στο διάλυµα της NH 3 γ Αν στο αρχικό διάλυµα της ΝΗ 3 προστεθούν 0,121 mol HCl χωρίς µεταβολή του όγκου, να βρεθεί το ph του διαλύµατος που προκύπτει δ Ποιος όγκος ΗCl 0,5 Μ πρέπει να προστεθεί στο αρχικό διάλυµα ΝΗ 3 ώστε το νέο διάλυµα που προκύπτει να έχει ph = 9; ίνονται: Η σταθερά ιοντισµού της αµµωνίας K b = 10 5, η σταθερά ιοντισµού του νερού K w = 10 14, ο όγκος του διαλύµατος της αµµωνίας δε µεταβάλλεται µε την προσθήκη του υδροχλωρικού οξέος

17 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 4 ο Λύνουµε µόνοι µας 93 5 Σε 3 L διαλύµατος αιθυλαµίνης (CH 3 CH 2 NH 2 ) προσθέτουµε 0,3 mol CH 3 CH 2 NH + 3 Cl, χωρίς µεταβολή του όγκου, οπότε το διάλυµα 1 που προκύπτει έχει ph = 9 α Να βρεθεί η σταθερά ιοντισµού Κ b της αµίνης Το 1 χωρίζεται σε τρία ίσα µέρη β Στο πρώτο µέρος προσθέτουµε x mol HCl, χωρίς µεταβολή του όγκου και το διάλυµα 2 που προκύπτει έχει ph διαφορετικό κατά µία µονάδα από το 1 Να υπολογίσετε τα x mol HCl γ Στο δεύτερο µέρος προσθέτουµε ω mol HCl και το διάλυµα 3 που προκύπτει έχει ph = 7 Να υπολογίσετε τα ω mol HCl δ Στο τρίτο µέρος προσθέτουµε 0,1 mol NaOH και αραιώνουµε το διάλυµα σε τελικό όγκο 2 L Να υπολογίσετε το ph του διαλύµατος 4 που προκύπτει ίνεται: θ = 25 ο C

18 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 94 Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4 ο 6 ιαθέτουµε 400 ml διαλύµατος 1 ασθενούς οξέος ΗΑ 1 Μ, στο οποίο ο βαθµός ιοντισµού του οξέος είναι α = 10 3 α Να υπολογίσετε το ph του 1 και την Κ a του ΗΑ Θέλουµε να παρασκευάσουµε ρυθµιστικό διάλυµα 2 ΗΑ - ΝaA, µε ph = 6 β Να υπολογίσετε τον όγκο διαλύµατος NaA 0,5 Μ που πρέπει να προσθέσουµε στο 1 για να προκύψει το 2 γ Να βρεθεί ο όγκος διαλύµατος ΝaOH 0,2 Μ που πρέπει να προσθέσουµε στο 1 για να προκύψει το 2 δ Αν στο 1 προσθέσουµε 0,1 mol HCl και 0,5 mol NaOH χωρίς µεταβολή του όγκου, ποιο το ph του διαλύµατος 3 που προκύπτει; ίνεται: θ = 25 ο C

19 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 4 ο Λύνουµε µόνοι µας 95 7 ιαθέτουµε δύο διαλύµατα 1 και 2 Το 1 περιέχει HCOOH 0,22 Μ και έχει όγκο 100 ml Το 2 περιέχει CH 3 COOH 0,22 Μ και έχει όγκο 100 ml α Ποιο από τα 1, 2 έχει µεγαλύτερη τιµή ph; Να απαντήσετε χωρίς µαθηµατικούς υπολογισµούς β Αναµιγνύουµε τα 1, 2 και προκύπτει διάλυµα 3 Ποιο το ph του 3 ; γ Στο 3 προσθέτουµε ΚΟΗ, ώστε τα δύο οξέα να εξουδετερωθούν πλήρως Πόσα g KOH προσθέσαµε και ποιο το ph του διαλύµατος που προκύπτει; ίνονται: θ = 25 o C, Ar K = 39, Ar O = 16, Ar H = 1, log11 = 1,04, για το HCOOH: Κ a = 10 4, για το CH 3 COOH: Κ a = 10 5

20 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 96 Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4 ο 8 Σε υδατικό διάλυµα οξέος ΗΑ µε ph = Χ, βρέθηκαν τα εξής: Για την εξουδετέρωση ορισµένου όγκου διαλύµατος καταναλώθηκε πενταπλάσιος όγκος ΚΟΗ Μ Όταν προσθέσουµε στο διάλυµα ΗΑ ορισµένη ποσότητα ΚΑ, κρατώντας τον όγκο σταθερό, το ph παραµένει αµετάβλητο α Τι συµπεραίνετε για την ισχύ του ΗΑ; β Ποια η συγκέντρωση του ΗΑ στο αρχικό διάλυµα; γ Ποια είναι η τιµή του Χ;

21 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 4 ο Λύνουµε µόνοι µας 97 9 ύο ρυθµιστικά διαλύµατα Χ και Ψ που έχουν ph = 4 και ph = 5 αντίστοιχα, παρασκευάστηκαν από το οξύ ΗΑ και το αλάτι ΝaA Η συγκέντρωση του ΗΑ και στα δύο διαλύµατα είναι 0,1 Μ Αν αναµίξουµε ίσους όγκους από τα δύο διαλύµατα, ποιο θα είναι το ph του τελικού διαλύµατος; ίνεται: Κ a = 10 5, θ = 25 o C, log2 = 0,3, log11 = 1,04 10 ιαλύουµε 9 g κορεσµένης αµίνης (C ν Η 2ν+1 ΝΗ 2 ) σε νερό και προκύπτει διάλυµα 1, όγκου 100 ml Προσθέτουµε τον κατάλληλο δείκτη και ογκοµετρούµε το 1 µε πρότυπο διάλυµα ΗCl 2 Μ Μετά την προσθήκη 50 ml προτύπου διαλύµατος, το διάλυµα 2 που προκύπτει έχει ph = 9 H ογκοµέτρηση φτάνει στο ισοδύναµο σηµείο µετά την προσθήκη 100 ml διαλύµατος HCl

22 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 98 Λύνουµε µόνοι µας Βήµα 4 ο α Να βρείτε την K b της αµίνης β Να βρείτε το ph του διαλύµατος στο ισοδύναµο σηµείο γ Να βρείτε το συντακτικό τύπο της αµίνης και το ph του 1 δ Ποιον από τους παρακάτω δείκτες χρησιµοποιήσαµε; Στις παρενθέσεις δίνονται οι περιοχές του ph στις οποίες οι δείκτες αλλάζουν χρώµα 1 κυανό θυµόλης (ph: 1-3) 2 βρωµοκρεζόλη (ph: 4-6) 3 φιανολοφθαλεΐνη (ph: 8-10) ίνονται: Κ w = 10 14, log2 = 0,3, Ar C = 12, Ar H = 1, Ar N = 14

23 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 5 ο Ελέγχουµε τη γνώση µας 99 Ελέγχουµε τη γνώση µας Θέµα 1 ο Α Ποιο σηµείο ονοµάζεται ισοδύναµο και ποιο τελικό σε µία ογκοµέτρηση; (Μονάδες 5) Β Να εξηγήσετε την επίδραση που θα έχει στο ph του διαλύµατος και στο βαθµό ιοντισµού του CH 3 COOH η προσθήκη χωρίς µεταβολή του ογκού: α ΗCl β NaCl γ CH 3 COOK (Μονάδες 9) Γ Να συµπληρώσετε τα κενά στην παρακάτω πρόταση: Οξυµετρία είναι ο προσδιορισµός µε ογκοµέτρηση της συγκέντρωσης διαλύµατος µε πρότυπο διάλυµα (Μονάδες 3) Αντιστοιχίστε το κάθε διάλυµα της στήλης Α µε µία από τις τιµές ph (στήλη Β): Στήλη Α Στήλη Β 1 CH 3 NH M (K b = 10 4 ) α 2 2 NH 3 0,1 M και NH 4 Cl 0,01 M (K bnh3 = 10 5 ) β 10 3 CH 3 COOH 10 1 M (K a = 10 5 ) γ 11 4 HNO M δ 5 4 CH 3 COOH 0,2 M και CH 3 COONa 0,2 Μ ε 13 6 NaOH 10 1 M ζ 3 (Μονάδες 8)

24 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 100 Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5 ο Θέµα 2 ο Α Κατά την ογκοµέτρηση διαλύµατος NH 3 µε πρότυπο διάλυµα HCl το ph στο ισοδύναµο σηµείο στους 25 o C είναι: α ph < 7 β ph > 7 γ ph = 7 (Μονάδες 5) B Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασµένες; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας α Αν σε υδατικό διάλυµα ασθενούς οξέος ΗΑ προσθέσουµε ισχυρό οξύ ΗΒ, η K a του ΗΑ µειώνεται β Αν σε υδατικό διάλυµα ΝΗ 3 προσθέσουµε ΝΗ 4 Cl, το ph του διαλύµατος αυξάνεται γ Στην περιοχή του ισοδύναµου σηµείου, η καµπύλη ογκοµέτρησης είναι παράλληλη στον άξονα του όγκου του πρότυπου διαλύµατος δ Κατά την ανάµιξη 200 ml διαλύµατος CH 3 COOH 0,1 M µε 50 ml διαλύµατος ΝaOH 0,2 Μ, προκύπτει ρυθµιστικό διάλυµα ε Κατά τη διάρκεια της αλκαλιµετρίας, το ph στην καµπύλη ογκοµέτρησης αυξάνεται (Μονάδες 10) Γ Έστω ο δείκτης Η του οποίου η όξινη µορφή έχει κόκκινο χρώµα και το χρώµα της επικρατεί όταν [Η ]/[ ] > 10 Να αποδείξετε ότι το κόκκινο χρώµα επικρατεί σε διάλυµα του οποίου ph < pk ah 1 (Μονάδες 10)

25 Χηµεία Γ Λυκείου - Θετικής Κατεύθυνσης Βήµα 5 ο Ελέγχουµε τη γνώση µας 101 Θέµα 3 ο ίνεται διάλυµα ( 1 ) ΝΗ 3 0,1 M µε ph = 11, και διάλυµα ( 2 ) ΝΗ 4 Cl 10 3 M α Να υπολογίσετε το ph του 2 β Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναµείξουµε τα 1 και 2 για να προκύψει ρυθµιστικό διάλυµα µε ph = 9; ίνεται: Κ w = (Μονάδες 25) Θέµα 4 ο 200 ml υδατικού διαλύµατος 1 RCOOH ογκοµετρούνται µε διάλυµα NaOH 1/6 Μ Ο όγκος του ΝaOH που απαιτήθηκε για να φτάσουµε στο ισοδύναµο σηµείο της ογκοµέτρησης είναι 300 ml Να υπολογίσετε: α Τη συγκέντρωση και το αρχικό ph του ογκοµετρούµενου διαλύµατος 1 β Το ph στο ισοδύναµο σηµείο

26 Επίδραση κοινού ιόντος - Ρυθµιστικά διαλύµατα - είκτες - Ογκοµέτρηση 102 Ελέγχουµε τη γνώση µας Βήµα 5 ο γ Ποιον από τους παρακάτω δείκτες θα επιλέγατε για την ογκοµέτρηση; ηλιανθίνη: περιοχή αλλαγής χρώµατος ph: 3 έως 4,5 βρωµοθυµόλη: περιοχή αλλαγής χρώµατος ph: 6 έως 7,5 φαινολοφθαλεΐνη: περιοχή αλλαγής χρώµατος ph: 8 έως 10 δ Αν στο 1 προσθέσουµε ηλιανθίνη, τι χρώµα θα αποκτήσει το διάλυµα; ίνονται: Κ w = 10 14, για το RCOOH: Κ a = 10 5, log5 = 0,7 (Μονάδες 25)