ΟΞΕΑ ΚΑΙ ΒΑΣΕΙΣ - ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

Transcript

1 Μερικές επισημάνσεις Οξέα και βάσεις κατά Arrhenius ΟΞΕΑ ΚΑΙ ΒΑΣΕΙΣ - ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ Στα οξέα κατά τον ορισμό του Arrhenius ανήκουν οι χημικές ενώσεις που όταν διαλυθούν στο νερό δίνουν Η + ( Η3Ο + ), δηλαδή ομοιοπολικές ενώσεις με τύπο ΗxΑ, που εκδηλώνουν τον όξινο χαρακτήρα τους όταν διαλυθούν στο νερό. Στις βάσεις, κατά τον ορισμό του Arrhenius, ανήκουν οι χημικές ενώσεις που όταν διαλυθούν στο νερό δίνουν ΟΗ -. Με βάση αυτό τον ορισμό βάσεις είναι τα υδροξείδια των μετάλλων Μ(ΟΗ) ψ που είναι ετεροπολικές ενώσεις, αλλά και ορισμένες ομοιοπολικές ενώσεις όπως η ΝΗ3 και οι αμίνες ( RNH2 ) και οι οποίες εκδηλώνουν το βασικό χαρακτήρα τους, μόνον όταν διαλυθούν στο νερό. Οξέα και βάσεις κατά Brönsted Lowry Κατά τον ορισμό των Brönsted Lowry στα οξέα και στις βάσεις, ανήκουν χημικές ενώσεις ή ιόντα που εκδηλώνουν τον όξινο ή βασικό χαρακτήρα τους, χωρίς να είναι απαραίτητη η παρουσία του νερού, αρκεί να υπάρχει ο πρωτονιοδότης και ο πρωτονιοδέκτης. Σαν οξέα κατά Brönsted Lowry θα μπορούσαν να δράσουν : εκτός από τα αναμενόμενα ( HCl, HCOOH, HCO3 -, H2O κ.τ.λ. ) μερικά πάρα πολύ ασθενή οξέα όπως το ΟΗ -, οι ROH, η ΝΗ3 κ.τ.λ. Στις ισχυρές βάσεις, κατά Brönsted Lowry, ανήκουν εκτός από τα υδροξείδια των μετάλλων Μ(ΟΗ) ψ και ιόντα όπως RO -, O -2, NH2 -. Ηλεκτρολυτική διάσταση και ιοντισμός τα εφυδατωμένα ιόντα Ηλεκτρολυτική διάσταση γίνεται όταν διαλυθεί μια ετεροπολική ένωση στο νερό, ιοντισμός κατά τη διάλυση μιας ομοιοπολικής ένωσης στο νερό. Μερικές φορές, την ηλεκτρολυτική διάσταση ακολουθεί αντίδραση ενός ή και των δύο ιόντων που προκύπτουν με το νερό ( εφόσον προέρχονται από ασθενείς ηλεκτρολύτες ). Κατά την διάλυση μιας ετεροπολικής ένωσης στο νερό ( όπως π.χ. το NaCl ) δημιουργούνται εφυδατωμένα ιόντα Na + (H2O)x και Cl - (H2O)ψ. Πρόκειται, για πολύ ασθενή οξέα και βάσεις αντίστοιχα. Η αμφολυτική συμπεριφορά Ο αμφολυτικός χαρακτήρας ενός σώματος, μπορεί να εκδηλώνεται σε δύο διαφορετικές αντιδράσεις που συμβαίνουν σε διαφορετικά διαλύματα. Είναι όμως δυνατόν η ίδια ουσία να συμπεριφέρεται στο ίδιο διάλυμα, ταυτόχρονα και ως οξύ και ως βάση, δηλαδή ορισμένα σωματίδια της να δρουν ως πρωτονιοδότες και κάποια άλλα ως πρωτονιοδέκτες. Για παράδειγμα κατά τη διάλυση NaHCO3 στο νερό συμβαίνουν τα εξής : NaHCO3 Na + + HCO3 - HCO3 - + Η2Ο CO3-2 + Η3Ο + HCO3 - + Η2Ο H2CO3 + ΟΗ - Δηλαδή το HCO3 - και το Η2Ο συμπεριφέρονται ταυτόχρονα ως οξέα και ως βάσεις.

2 Ισχυροί και ασθενείς ηλεκτρολύτες - βαθμός ιοντισμού O βαθμός ιοντισμού ενός ασθενούς ηλεκτρολύτη εκφράζει το μέτρο πραγματοποίησης του ιοντισμού του ηλεκτρολύτη αυτού. Ο βαθμός ιοντισμού του ηλεκτρολύτη, είναι ένα ευμετάβλητο μέγεθος. Εξαρτάται εκτός από τη φύση του ηλεκτρολύτη και του διαλύτη από μεγέθη που εύκολα μεταβάλλονται: συγκέντρωση, θερμοκρασία, επίδραση κοινού ιόντος. για έναν ασθενή ηλεκτρολύτη εξαρτάται από τη συγκέντρωση, σύμφωνα με τη σχέση : k = α 2. c Είναι προφανές, ότι η αύξηση της συγκέντρωσης μειώνει τον βαθμό ιοντισμού και η μείωση της συγκέντρωσης ( π.χ. με αραίωση του διαλύματος ) αυξάνει τον βαθμό ιοντισμού. αν σε διάλυμα ασθενούς οξέος ή βάσης, προσθέσουμε άλας με κοινό ιόν τότε ισχύει ότι: k = α. c αλατος η αύξηση της θερμοκρασίας, αυξάνει και τον βαθμό ιοντισμού του ασθενούς ηλεκτρολύτη καθώς και τη σταθερά ιοντισμού. Θερμοκρασία και ιοντισμός Κάθε αντίδραση ιοντισμού είναι ενδόθερμη. Αυτό σημαίνει ότι αν υπάρχει μια ισορροπία ιοντισμού ενός ασθενούς ηλεκτρολύτη όπως : ΗΑ + Η2Ο Η3Ο + + Α - ή ΝΗ3 + Η2Ο ΝΗ4 + + ΟΗ - η αύξηση της θερμοκρασίας, μετατοπίζει την ισορροπία προς τα δεξιά. Το ίδιο συμβαίνει και με τον ιοντισμό του νερού Η2Ο + Η2Ο Η3Ο + + ΟΗ - Ο ιοντισμός του νερού και τα παρεπόμενα του Ο ιοντισμός του νερού Η2Ο + Η2Ο Η3Ο + + ΟΗ - γίνεται σε κάθε περίπτωση που υπάρχει νερό, είτε πρόκειται για καθαρό νερό, είτε πρόκειται για υδατικό διάλυμα. Η συγκέντρωση του νερού είναι σταθερή και ίση με 55,5 mol / L σε οποιαδήποτε περίπτωση. Πρακτικά παραμένει αμετάβλητη ακόμα και αν αλλάξουμε τη θερμοκρασία. Σε οποιοδήποτε υδατικό διάλυμα, θα υπάρχουν οπωσδήποτε Η3Ο + και ΟΗ - οι συγκεντρώσεις των οποίων μπορεί να είναι μεγαλύτερες ή μικρότερες, κατά περίπτωση όμως το γινόμενο τους σε σταθερή θερμοκρασία, είναι σταθερό. Σε ένα διάλυμα, οι συγκεντρώσεις των Η3Ο + και ΟΗ - που προέρχονται από τον ιοντισμό του νερού, θεωρούνται κατά κανόνα αμελητέες. Όμως σε ορισμένες περιπτώ-σεις πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ( π.χ. αν η συγκέντρωση του ηλεκτρολύτη είναι πολύ μικρή ή ο ιοντισμός του ηλεκτρολύτη είναι πολύ περιορισμένος. Σε ένα διάλυμα HCl με συγκέντρωση 10-8 Μ πρέπει να ληφθεί υπόψη, όπως και στη περίπτωση υδατικού διαλύματος αλκοόλης, η οποία είναι πολύ ασθενές οξύ και ιοντίζεται λιγότερο από το νερό.

3 Ο νόμος της αραίωσης του Ostwald Ο νόμος της αραίωσης του Ostwald, ισχύει για διαλύματα ασθενών ηλεκτρολυτών, με την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχει επίδραση κοινού ιόντος. Ο νόμος θα ισχύει στη μια ή την άλλη μορφή ανεξάρτητα του αν γίνονται προσεγγίσεις. Κατά την αραίωση ενός διαλύματος, ισχυρού μονοπρωτικού οξέος, μέχρι δεκαπλάσιου όγκου αυξάνεται το ph κατά μία μονάδα. Κατά την αραίωση ενός διαλύματος, ασθενούς μονοπρωτικού οξέος μέχρι δεκαπλάσιου όγκου αυξάνεται το ph κατά μισή μονάδα. Αυτό οφείλεται στο ότι, υποδεκαπλασιάζεται μεν η συγκέντρωση του οξέος, όμως ιοντίζεται όμως λιγότερο, εξαιτίας της αραίωσης, με αποτέλεσμα η ελάττωση της συγκέντρωσης [Η3O + ] να περιορίζεται. Τα αντίστοιχα ισχύουν για τις βάσεις. Η σχέση ισχύος ενός συζυγούς ζεύγους. Σε ένα συζυγές ζεύγος ισχύουν : Η σχέση ka. kb = kw για ένα συζυγές ζεύγος ισχύει σε κάθε θερμοκρασία. Όταν το ένα μέλος του ζεύγους είναι ασθενές, δεν είναι απαραίτητο το άλλο να είναι ισχυρό. Όταν το ένα μέλος του ζεύγους είναι πολύ ασθενές, τότε το άλλο μέλος θα είναι σίγουρα ισχυρό. Οξέα ή βάσεις με σταθερά ιοντισμού μικρότερη από 10-14, δεν αντιδρούν με το νερό. Επίδραση κοινού ιόντος Η επίδραση κοινού ιόντος στις περισσότερες περιπτώσεις είναι εμφανής. Για παράδειγμα NH3 NH4Cl ( κοινό ιόν το ΝΗ4 + ), ΝΗ3 - NaOH (κοινό ιόν το OH - ) CH3COOH - CH3COONa (κοινό ιόν CΗ3COO - ), CH3COOH - HCl (κοινό ιόν Η3O + ) αλλά υπάρχουν και λιγότερο εμφανείς περιπτώσεις όπως NaF NaOH (κοινό ιόν το OH - ), NH4Cl - HCl (κοινό ιόν Η3O + ) CH3COONa HCOONa (κοινό ιόν OH - ), CH3NH3Cl - CH3NH2 (κοινό ιόν CH3NH3 + ) CH3OK - KClO (κοινό ιόν OH - ), NaNH2 NH3 (κοινό ιόν OH - ) Κατά τη προσθήκη ενός ισχυρού ηλεκτρολύτη με κοινό ιόν, σε ένα διάλυμα ενός ασθενούς ηλεκτρολύτη : όσο μεγαλύτερη, γίνεται η συγκέντρωση του ισχυρού ηλεκτρολύτη, τόσο περιορίζεται ο ιοντισμός του ασθενούς ηλεκτρολύτη, δηλαδή θα γίνεται πιο μικρός ο βαθμός ιοντισμού του ασθενούς ηλεκτρολύτη. Όταν σε ένα διάλυμα υπάρχει, ένας ασθενής ηλεκτρολύτης και ένας ισχυρός με κοινό ιόν, τότε η συγκέντρωση του κοινού ιόντος, ουσιαστικά καθορίζεται μόνον από τον ισχυρό ηλεκτρολύτη. Αυτό βεβαίως ισχύει, αν οι συγκέντρωση του ισχυρού ηλεκτρολύτη δεν είναι ιδιαίτερα μικρή και ο ασθενής ηλεκτρολύτης είναι αρκετά ασθενής.

4 Σε κάθε περίπτωση ρυθμιστικού διαλύματος, θα υπάρχει επίδραση κοινού ιόντος. Όλα τα σχετικά προβλήματα μπορούν να λυθούν, ως ασκήσεις επίδρασης κοινού ιόντος χωρίς να γίνει χρήση των τύπων των ρυθμιστικών διαλυμάτων. Το κάθε διάλυμα όμως, στο οποίο έχουμε επίδραση κοινού ιόντος, δεν είναι απαραίτητα ρυθμιστικό. Σε πολλές ασκήσεις, γίνεται μερική εξουδετέρωση, ενός ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση ή μιας ασθενούς βάσης, από ισχυρό οξύ. Στις περιπτώσεις αυτές προκύπτει, ρυθμιστικό διάλυμα και θα έχουμε επίδραση κοινού ιόντος. Ρυθμιστικά διαλύματα και ρυθμιστική ικανότητα Α. Έχουν την ιδιότητα να «αντιστέκονται» στις απότομες μεταβολές του ΡΗ. Αν προσθέσουμε μικρή ποσότητα οξέος ή βάσης σε ρυθμιστικό διάλυμα, η μεταβολή του ΡΗ είναι περιορισμένη ενώ θα ήταν πολύ μεγαλύτερη, αν την ίδια ποσότητα οξέος ή βάσης τη προσθέσουμε σε καθαρό νερό. Αν προσθέσουμε 0,1 mol NaOH, σε ένα ρυθμιστικό διάλυμα του ασθενούς οξέος ΗΑ ( με σταθερά ιοντισμού Ka = 10-5 ) και ΝαΑ με όγκο 0,5 L και με συγκέντρωση 0,6 Μ για το καθένα, τοτε η μεταβολή του ΡΗ θα είναι κατά 0,3 μονάδες. Αν προσθέσουμε 0,1 mol NaOH σε 0,5 L νερού το ΡΗ, θα αυξηθεί από το 7 στο 13,3, δηλαδή κατά 6,3 μονάδες. Β. Κατά την αραίωση ενός ρυθμιστικού διαλύματος, δεν μεταβάλλεται το pη, αν οι οι προυποθέσεις εφαρμογής του τύπου εξακολουθούν να ισχύουν μετά την αραίωση. Αν για παράδειγμα, αραιώσουμε ένα ρυθμιστικό διάλυμα, ΗF ( ka = 10-4 ) και KF, με συγκέντρωση 1 Μ για το καθένα μέχρι δεκαπλάσιου όγκου οι συγκεντρώσεις γίνονται 0,1 Μ για το καθένα και οι προϋποθέσεις εφαρμογής του τύπου των Henderson και Ηasselbalch, εξακολουθούν να υπάρχουν ka / c < 10-2 επομένως το ΡΗ του διαλύματος παραμένει ίσο με 4. Αν οι συγκεντρώσεις γινόταν 10-3 Μ το ΡΗ θα πλησίαζε στο 7 αφού και το διάλυμα θα πλησίαζε στο καθαρό νερό. Γ. Η ρυθμιστική ικανότητα ενός διαλύματος, εξαρτάται από τις συγκεντρώσεις των δύο συζυγών μορφών. Αν διαλύσουμε 0,01 mol ΗCl, σε ρυθμιστικό διάλυμα ΝΗ3 NH4Cl, με συγκέντρωση 0,1 Μ για το καθένα η μεταβολή του ph θα είναι μικρή. Αν προσθέσουμε την ίδια ποσότητα οξέος σε ρυθμιστικό διάλυμα ΝΗ3 NH4Cl, ίσου όγκου, με συγκέντρωση 1 Μ για το καθένα, η μεταβολή του ph θα είναι ελάχιστη. Το δεύτερο διάλυμα έχει μεγαλύτερη ρυθμιστική ικανότητα από το πρώτο. Οι δείκτες Ένας δείκτης, δεν μπορεί ποτέ να προσδιορίσει το ph του διαλύματος, μπορεί μόνο να μας δώσει την περιοχή των τιμών του ph του διαλύματος, με βάση το χρώμα που αυτό θα πάρει. Το διάλυμα μπορεί να πάρει, με βάση το ph που έχει, ένα από τα τρία χρώματα, το όξινο, το βασικό ή το ενδιάμεσο. Το πεδίο αλλαγής του χρώματος του δείκτη ( δηλαδή η περιοχή τιμών του ph που βρίσκεται στο διάστημα pka-1 έως pka+1 ) εξαρτάται από τον δείκτη. Το γεγονός ότι το πεδίο αλλαγής είναι 2 μονάδες εξαρτάται από τις δυνατότητες του ανθρώπινου ματιού.

5 Ο δείκτης δεν επηρεάζει το ph του διαλύματος, στο οποίο χρησιμοποιείται. Η ποσότητα άλλωστε που χρησιμοποιείται από αυτόν, είναι ελάχιστες σταγόνες. Η μέτρηση του ph ενός διαλύματος, με πεχαμετρικό χαρτί μας δίνει, μια κατά προσέγγιση τιμή, καθώς στο πεχαμετρικό χαρτί περιλαμβάνεται ένα μίγμα δεικτών. Ακριβή τιμή του ph, μπορούμε να έχουμε με τη βοήθεια του πεχαμέτρου. Η ογκομέτρηση Η ογκομέτρηση είναι μια πειραματική μέθοδος, που πραγματοποιείται με σκοπό να υπολογισθεί η συγκέντρωση ενός διαλύματος. Ο υπολογισμός της συγκέντρωσης γίνεται με απλούς στοιχειομετρικούς υπολογισμούς με βάση τη πραγματοποιούμενη αντίδραση. Συνήθως ογκομετρούμε διάλυμα μονοπρωτικού οξέος ( ασθενούς ή ισχυρού ) με ισχυρή βάση ή μονοϋδροξυλιακής βάσης (ασθενούς ή ισχυρής ) με ισχυρό οξύ. Το όνομα ογκομέτρηση, προκύπτει από το γεγονός ότι μετράμε τον όγκο του πρότυπου διαλύματος, δηλαδή του διαλύματος γνωστής συγκέντρωσης που περιέχεται στην προχοΐδα. Τελικό σημείο και ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης Τελικό σημείο της ογκομέτρησης, είναι το σημείο που θα σταματήσουμε την ογκομέτρηση με βάση τη χρωματική αλλαγή του δείκτη που θα εντοπίσουμε. Ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης, είναι το σημείο που θα ολοκληρωθεί η πραγματοποιούμενη αντίδραση. Το τελικό και το ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης, θα πρέπει να συμπίπτουν ή να βρίσκονται πολύ κοντά. Καμπύλη ογκομέτρησης Η γραφική παράσταση του ph σε συνάρτηση με τον όγκο του πρότυπου διαλύματος που κατάναλώθηκε μας δίνει, την καμπύλη ογκομέτρησης. Η μέτρηση του ph γίνεται με τη βοήθεια πεχαμέτρου. Στην καμπύλη, υπάρχει ένα κατακόρυφο τμήμα που αντιπροσωπεύει την απότομη μεταβολή του ph, όταν πλησιάζουμε στο ισοδύναμο σημείο. Περιπτώσεις ογκομέτρησης Ογκομέτρηση ισχυρού ηλεκτρολύτη με πρότυπο διάλυμα ισχυρού ηλεκτρολύτη. Το ph στο ισοδύναμο σημείο θα είναι 7. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κανένα από τα ιόντα του άλατος που παράγονται δεν αντιδρά με το νερό. Ογκομέτρηση ασθενούς βάσης με πρότυπο διάλυμα ισχυρού οξέος. Το ph στο ισοδύναμο σημείο θα είναι μικρότερο του 7. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μόνο τα κατιόντα του άλατος που παράγεται αντιδρούν με το νερό. Ογκομέτρηση ασθενούς οξέος με πρότυπο διάλυμα ισχυρής βάσης. Το ph στο ισοδύναμο σημείο θα είναι μεγαλύτερο του 7. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μόνο τα ανιόντα του άλατος που παράγεται αντιδρούν με το νερό.

6 Όλα τα παραπάνω, εννοείται ότι ισχύουν, για μονοπρωτκά οξέα και για μονοΰδροξυλιακές βάσεις. Σε περίπτωση διπρωτικών οξέων ή βάσεων, κάτι που δεν περιλαμβάνεται στην εξεταστέα ύλη, μπορεί να γίνει ογκομέτρηση και στοιχειομετρικοί υπολογισμοί, θα υπάρχουν πάντων δύο ισοδύναμα σημεία. Ο δείκτης στην ογκομέτρηση Η επιλογή του δείκτη πρέπει να γίνεται με κριτήριο, το γεγονός ότι το ισοδύναμο σημείο πρέπει να περιλαμβάνεται, στο πεδίο χρωματικής αλλαγής του δείκτη ή τουλάχιστον το πεδίο χρωματικής αλλαγής να περιέχεται, στο κατακόρυφο τμήμα της καμπύλης ογκομέτρησης. Ογκομέτρηση ασθενούς ηλεκτρολύτη από πρότυπο διάλυμα ισχυρού ηλεκτρολύτη. Όπως είναι αναμενόμενο, κατά την διάρκεια της ογκομέτρησης το διάλυμα που ογκομετρείται θα είναι ένα ρυθμιστικό διάλυμα και θα «αντιστέκεται» στην μεταβολή του ph, δίνοντας και διαφορετικό σχήμα στην καμπύλη ογκομέτρησης. Όπως είναι γνωστό, στη περίπτωση αυτή κατά την ημιεξουδετέρωση ph = pka

7 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Πρώτη ομάδα 1. Σε ποιες από τις παρακάτω ενώσεις, όταν διαλυθούν στο νερό, συμβαίνει ηλεκτρο-λυτική διάσταση και σε ποιες συμβαίνει ιοντισμός; NaCl, KOH, NH3, NH4Cl, C6H5OH, HF, HCOONa, CH3COOH, CH3COONH4 2. Ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές ; α. Κατά την ηλεκτρολυτική διάσταση ενός ηλεκτρολύτη δεν δημιουργούνται ιόντα. β. Ιοντισμός μιας ομοιοπολικής ένωσης, είναι η αντίδραση των μορίων αυτής, με μό-ρια του διαλύτη προς σχηματισμό ιόντων. γ. Οι ιοντικές ενώσεις κατά τη διάλυση τους στο νερό διίστανται πλήρως δ. Όλοι οι ηλεκτρολύτες που είναι ομοιοπολικές ενώσεις, έχουν πλήρη ιοντισμό. 3. Να συμπληρώσετε τα κενά : Σύμφωνα με τη θεωρία των Brönsted Lowry δεν μπορεί να εκδηλωθεί ο όξινος χαρακτήρας ενός οξέος, χωρίς τη παρουσία... Ένα οξύ διαφέρει από τη συζυγή του βάση κατά... Όσο ισχυρότερο είναι ένα οξύ τόσο είναι η συζυγής του βάση. 4. Να γράψετε από ένα παράδειγμα που να εμφανίζεται ο αμφολυτικός χαρακτήρας του νερού και του -HCO Ποια από τα : ΝΗ4 +1, ΝΗ3, C6Η5Ο -, CH CH, CH3OH είναι οξέα και ποια βάσεις κατά Brönsted Lowry ; 6. Να επιλέξετε τη σωστή επιλογή για τη συμπλήρωση της ημιτελούς πρότασης : Μια ένωση που είναι οξύ κατά Brönsted Lowry : α) δίνει πρωτόνιο στη συζυγή του βάση β) μετατρέπεται στη συζυγή του βάση όταν δώσει πρωτόνιο σε μια άλλη βάση γ) αποτελεί συζυγές ζεύγος με μια άλλη χημική ένωση δ) θα είναι οπωσδήποτε οξύ και με βάση τη θεωρία του Arhenius 7. Nα γράψετε τα επιμέρους στάδια ιοντισμού του H2S που είναι ασθενές και κατά τα δύο στάδια ιοντισμού. 8. Ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές ; α. Όλες οι ιοντικές ενώσεις διίστανται στο νερό πλήρως β. Ο βαθμός ιοντισμού ενός ηλεκτρολύτη είναι ανεξάρτητος της συγκέντρωσης του ηλεκτρολύτη. γ. Η συζυγής βάση ενός ασθενούς οξέος, μπορεί να είναι ισχυρός ή ασθενής ηλεκτρο-λύτης. δ. Ο βαθμός ιοντισμού ενός ασθενούς μονοπρωτικού οξέος, ισούται με το πηλίκο της συγκέντρωσης των [ Η3Ο + ] προς τη συγκέντρωση των μορίων του οξέος, που δεν ιοντίσθηκαν. 9. Να απαντήσετε στις ερωτήσεις : α. Σε ποιες περιπτώσεις ένα υδατικό διάλυμα, μπορεί να έχει ΡΗ = 7 στους 25 ο C ; β. Ποια συγκέντρωση [ ΟΗ - ] έχει ένα διάλυμα με ΡΗ=14 και ποιο ΡΟΗ έχει ένα διά-λυμα συγκέντρωση [ Η3Ο + ] = 1 Μ ;

8 10. Να αποδείξετε ότι αν διαλύσουμε μια ποσότητα βάσης, ισχυρής ή ασθενούς, στο νε-ρό σε θερμοκρασία 25 0 C, θα προκύψει διάλυμα που η τιμή του ph που θα έχει θα είναι μεγαλύτερη του Αν προσθέσουμε νερό σε καθένα από τα παρακάτω υδατικά διαλύματα σε ποιο διά-λυμα δεν αλλάζει η τιμή του ΡΗ ; α. HF β. ΝΗ3 γ. NH4Cl δ. ΝαCl 12. To ΡΗ του καθαρού νερού στους 35 ο C είναι : α) 7 β) μεγαλύτερο του 7 γ) μικρότερο του 7 δ) δεν μπορεί να δοθεί ασφαλής απάντηση 13. Ένα διάλυμα CH3COOH και ένα διάλυμα HCOOH, έχουν την ίδια συγκέντρωση στην ίδια θερμοκρασία. To HCOOH είναι ισχυρότερο από το CH3COOH. Ποιο από τα δύο έχει μικρότερο ΡΗ ; 14. Τα παρακάτω διαλύματα έχουν την ίδια συγκέντρωση και βρίσκονται στους 25 ο C. Ποιο έχει το μεγαλύτερο ΡΗ ; α) ΝαΟΗ β) ΝΗ3 γ) ΗCOONa δ) Μg(ΟΗ)2 15. Ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές ; α. Δεν είναι δυνατόν ένα διάλυμα βάσης να έχει ΡΗ μικρότερο του 7 στους 25 ο C. β. Ένα διάλυμα ισχυρού μονοπρωτικού οξέος, έχει διπλάσιο ΡΗ από ένα διάλυμα ισχυ-ρού διπρωτικού οξέος της ίδιας συγκέντρωσης. γ. Η συγκέντρωση ενός διαλύματος ασθενούς μονοϋδροξυλιακής βάσης, είναι μεγαλύ-τερη από τη συγκέντρωση διαλύματος ισχυρής μονοϋδροξυλιακής βάσης αν το pη των δύο διαλυμάτων είναι το ίδιο. δ. κατά την αραίωση ενός διαλύματος ασθενούς μονοπρωτικού οξέος, μέχρι δεκαπλά-σιου όγκου το ΡΗ αυξάνεται κατά Το ph ενός υδατικού διαλύματος ΝΗ3 0,1 Μ παραμένει σταθερό αν προσθέσουμε α. νερό. β. υδατικό διάλυμα ΝΗ3 0,1 Μ. γ. υδατικό διάλυμα ΝΗ3 0,01 Μ. δ. υδατικό διάλυμα ΗΝΟ3 0,1 Μ. 17. Ένα υδατικό διάλυμα έχει ph=5 στους 25 ο C. Το διάλυμα αυτό μπορεί να περιέχει α. ΝΗ3. β. HCOOH. γ. HCOONa. δ. KCl. 18. Σε ένα υδατικό διάλυμα, ασθενούς μονοπρωτικού οξέος, αυξάνεται η θερμοκρα-σία. Πώς μεταβάλλεται η σταθερά ιοντισμού και ο βαθμός ιοντισμού του οξέος ;

9 19. Να συμπληρωθούν τα κενά : Αν ένα ασθενές οξύ έχει μικρότερη σταθερά ιοντισμού από τη συζυγή του βάση τότε η ισορροπία οξέος βάσης είναι μετατοπισμένη προς τη πλευρά. Αν σε ένα διάλυμα ασθενούς οξέος ΗΑ διαβιβάσουμε αέριο ΗΑ, χωρίς μεταβολή του όγκου το ΡΗ και ο βαθμός ιοντισμού Δύο αραιά υδατικά διαλύματα Δ1 και Δ2 βρίσκονται στην ίδια θερµοκρασία. Το Δ1 περιέχει το ασθενές οξύ ΗΑ µε συγκέντρωση c1 Μ. Το Δ2 περιέχει το ασθενές οξύ ΗΒ µε συγκέντρωση c2 M, όπου c2 < c1. Τα δύο οξέα έχουν τον ίδιο βαθµό ιοντισµού στα παραπάνω διαλύµατα. Οι σταθερές ιοντισµού των οξέων ΗΑ και ΗΒ είναι και αντίστοιχα, ka1 και ka2 α. Να βρείτε τη σχέση που συνδέει τις σταθερές ιοντισµού ka1 και ka2. β. Ποιο από τα δύο οξέα ΗΑ και ΗΒ είναι ισχυρότερο ; 21. Κατά την αραίωση ενός αραιού υδατικού διαλύματος ενός ασθενούς μονοπρωτικού οξέος, για το οποίο ισχύει ότι α << 1, μέχρι εκατονταπλάσιου όγκου, ο βαθμός ιοντι-σμού γίνεται : α) 10 φορές μικρότερος β) 10 φορές μεγαλύτερος γ) 100 φορές μικρότερος δ) 100 φορές μεγαλύτερος 22. Δύο αραιά υδατικά διαλύµατα Δ1,.Δ2 ίδιας θερµοκρασίας, περιέχουν αντίστοιχα CH3COOH και HCOOH ίδιας συγκέντρωσης. Το Δ1 έχει τιµή ph = 4 και το Δ2 έχει τιµή ph = 3. Ποια από τις σταθερές ισορροπίας Kb CH3COO --, Kb HCOO θα έχει τη με-γαλύτερη τιμή στην ίδια θερµοκρασία ; 23. Ένα διάλυμα ΝΗ4NΟ2 έχει ΡΗ = 6 στους 25 0 C. Να συγκρίνετε τις σταθερές ιοντι-σμού του HNΟ2 και της ΝΗ3 στη θερμοκρασία αυτή. 24. Σε ποια κατεύθυνση είναι μετατοπισμένη η ισορροπία : ΗΝΟ2 + F - NO2 - + HF Οι σταθερές ιοντισμού είναι : Ka HNO2 = 10-3 Ka HF = Τα διαλύματα Δ1 και Δ2 περιέχουν αντίστοιχα CH3COONa και NaF, έχουν την ίδια συγκέντρωση και βρίσκονται σε θερμοκρασία 25 0 C. Ποιο από τα διαλύματα έχει μεγαλύτερο ΡΗ ; Οι σταθερές ιοντισμού είναι : Ka CH3COOΗ = 10-5 και Ka HF = Σε ποιες από τις παρακάτω περιπτώσεις, εμφανίζεται το φαινόμενο της επίδρασης κοινού ιόντος ; α) διάλυμα HCl KCl β) διάλυμα HCN HCl γ) διάλυμα CH3COOH - HCOOH δ) διάλυμα HNO2 - NaNO2 ε) διάλυμα ΗClO HCl ζ) διάλυμα ΚΟΗ - ΝαΟΗ η) διάλυμα ΝΗ3- KNO2 θ) διάλυμα HCOONa -NaF ι) διάλυμα ΝαCl - CH 3COONH Πώς θα μεταβληθεί η συγκέντρωση [ΝΗ4 + ] σε διάλυμα ΝΗ3 αν στο διάλυμα προ-στεθεί μια ποσότητα στερεού ΝαΟΗ, χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος του διαλύματος ; 28. Πώς θα μεταβληθεί ο βαθμός ιοντισμού της ΝΗ3 και το ΡΗ του διαλύματος, αν σε διάλυμα NΗ3 προστεθεί ορισμένη ποσότητα στερεού ΝH4NO3 χωρίς να μεταβλη-θεί ο όγκος του διαλύματος; 29. Πώς θα μεταβληθεί ο βαθμός ιοντισμού του F - αν σε διάλυμα NaF προστεθεί ορι-σμένη ποσότητα στερεού ΝαΟΗ χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος του διαλύματος;

10 30. Για να μειώσουμε τον ιοντισμό της ΝΗ3 στο νερό μπορούμε να προσθέσουμε στο διάλυμα : α. ΝaΟΗ β. ΝΗ4Cl γ. Η2Ο δ. ΝΗ3 31. Να αντιστοιχίσετε τα διαλύματα της πρώτης στήλης, με τις τιμές του ΡΗ της δεύ-τερης στήλης : Ι ΙΙ διάλυμα ΗΝΟ3 1 Μ 5 διάλυμα CH3COOH 1 M 9,5 διάλυμα CH3COOH 1 Μ και CH3COONa 1 Μ 0 διάλυμα CH3COONa 1 M 2,5 32. Με ποιους τρόπους μπορούμε να σχηματίσουμε ρυθμιστικό διάλυμα HClO NaClO ; Υπό ποιες προϋποθέσεις ισχύει ο τύπος των Henderson Hasselbalch για το διάλυμα αυτό ; 33. Σε ποιες από τις παρακάτω περιπτώσεις δεν προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα ; α. προσθήκη HCl σε διάλυμα NH4Cl β. προσθήκη NaOH σε περίσσεια διαλύματος HCOOH γ. προσθήκη ΝαΟΗ σε περίσσεια διαλύματος NH4Cl δ. προσθήκη ΚΟΗ σε περίσσεια διαλύματος ΗΝΟ3 ε. προσθήκη Na2SO4 σε διάλυμα NaHSO4 34. Διαθέτουμε τέσσερα διαλύματα που περιέχουν αντίστοιχα CH3COOH, CH3COONa ΝαΟΗ και HCl. Να προτείνετε τρεις τρόπους, με τους οποίους θα μπορούσε να προκύψει ρυθμιστικό διάλυμα CH3COOH CH3COONa με ανάμιξη ποσοτήτων των παραπάνω διαλυμάτων, επιλέγοντας δύο κάθε φορά. 35. Να συμπληρώσετε τα κενά : Το ΡΗ ενός ρυθμιστικού διαλύματος παραμένει πρακτικά σταθερό, όταν προσθέσουμε σε αυτό. ισχυρού οξέος ή βάσης. Κατά την αραίωση ενός ρυθμιστικού διαλύματος το ΡΗ δεν μεταβάλλεται αν....., ενώ μεταβάλλεται αν Σε ποια περίπτωση το ΡΗ ενός ρυθμιστικού διαλύματος που περιέχει ασθενές οξύ και τη συζυγή του βάση υπολογίζεται με τη σχέση των Henderson Hasselbalch ; Είναι σωστή η πρόταση ότι το ΡΗ ενός ρυθμιστικού διαλύματος δεν μεταβάλλεται όσο και αν αυτό αραιωθεί ; Nα αιτιολογήσετε την απάντηση. 37. Σε ποια από τις περιπτώσεις, θα έχουμε μεγαλύτερη μεταβολή του ΡΗ ; Αν προσθέ- σουμε μικρή ποσότητα HCl : α) σε καθαρό νερό β) σε ρυθμιστικό διάλυμα CΗ3COOH CH3COONa ; Πώς ερμηνεύεται η διαφορά αυτή ; 38. Σε τρία διαλύματα που περιέχουν από 1 mol, NH 3 το Α, ΝΗ 4Cl το Β και CH 3COOH το Γ, προσθέτουμε από 0,5 mol KOH. Σε ποιες περιπτώσεις προκύπτει ρυθμιστικό διά-λυμα ; 39. Oι ενδοφλέβιες ενέσεις που γίνονται στους ανθρώπους, περιέχουν ρυθμιστικά διαλύματα. Για ποιο λόγο επιβάλλεται να συμβαίνει αυτό ;

11 40. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε οποιοδήποτε ασθενές οξύ ή οποιαδήποτε ασθενή βάση ως δείκτη; Ποιο είναι το εύρος των τιμών του ΡΗ μέσα στο οποίο συνήθως αλλά-ζει χρώμα ένας δείκτης ; 41. Ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές : α) Σε ένα διάλυμα που περιέχει το δείκτη μπλε της θυμόλης ( pka = 2 ) διαλυμένο στο νερό επικρατεί το ενδιάμεσο χρώμα του δείκτη. β) Σε υδατικό διάλυµα πρωτολυτικού δείκτη ΗΔ επικρατεί το χρώµα του Δ - όταν ισχύει ph > pka +1. γ) Το πεχαμετρικό χαρτί είναι διαποτισμένο με μίγμα δεικτών 42. Το κίτρινο της κρεζόλης είναι ένας δείκτης με pka = 12,5 που έχει κόκκινο χρώμα σε ΡΗ > 13,5 ενώ έχει κίτρινο χρώμα σε ΡΗ < 11,5. Το κόκκινο της φαινόλης, είναι δείκτης που έχει pka = 7,4 και εμφανίζει κίτρινο χρώμα σε ΡΗ < 6,4 και κόκκινο σε ΡΗ>8,4. Τρία ποτήρια περιέχουν διαλύματα ΝΗ4Cl 0,1M, NaOH 1M και ΝαΟΗ 10-3 Μ Πώς θα μπορούσε να διαπιστωθεί με τη βοήθεια των δεικτών, ποιο διάλυμα περιέχεται σε κάθε ποτήρι ; 43. Διάλυµα ΝΗ3 ογκοµετρείται µε πρότυπο διάλυµα HCl. α. Στο ισοδύναµο σημείο της ογκοµέτρησης το διάλυµα είναι όξινο, ουδέτερο ή βασικό; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. β. Ποιος από τους πρωτολυτικούς δείκτες, ερυθρό του αιθυλίου (pka = 5,5) και φαινολοφθαλεΐνη (pka= 9), είναι κατάλληλος για τον καθορισµό του τελικού σηµείου της ογκοµέτρησης; 44. Αν ογκομετρήσουμε μια ισχυρή βάση με ένα ισχυρό οξύ σε ποια όρια θα είναι η τι-μή του ΡΗ του διαλύματος στο ισοδύναμο σημείο ; Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης η φαινολοφθαλεΐνη pka της φαινολοφθαλεΐνης είναι 8, Nα απαντήσετε στις ερωτήσεις: α) Τι ονομάζουμε καμπύλη ογκομέτρησης ; β) Πώς βρίσκουμε το ισοδύναμο σημείο μιας ογκομέτρησης ; γ) Τι είναι οξυμετρία και τι αλκαλιμετρία ; δ) Πώς θα μπορούσαμε να διακρίνουμε τις καμπύλες ογκομέτρησης : i ) ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση ii ) ασθενούς οξέος με ισχυρή βάση iii ) ασθενούς βάσης με ισχυρό οξύ ; 46. Διαθέτουμε τις παρακάτω χημικές ενώσεις : α) NaOH β) νερό γ) HCl δ) CH3COONa ε) ΝΗ4Cl ζ) CH3NH2 Να αναφέρετε τρεις από τις ουσίες αυτές, με τις οποίες μπορούμε να μειώσουμε το ΡΗ διαλύματος ΝΗ Τρία διαλύματα Α, Β, Γ περιέχουν ΝΗ3. Τα διαλύματα αυτά εξουδετερώνονται πλή-ρως το Α με HCl, το Β με ΗCN και το Γ με CH3COOH. Oι τιμές του ΡΗ μετά το τέλος της εξουδετέρωσης ήταν αντίστοιχα 5, 8,5, 7. Πώς ερμηνεύεται η διαφορά αυτή ; 48. Ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές ; Διαλύουμε μικρή ποσότητα του οξέος ΗΔ, που χρησιμοποιείται ως δείκτης, στο νερό και σχηματίζεται διάλυμα του δείκτη. α. Το ph του διαλύματος είναι 7. β. Το ph του διαλύματος θα ισούται με το pka του δείκτη. γ. Το ph του διαλύματος δεν μπορεί να είναι μικρότερο, από pka-1. δ. Το χρώμα του διαλύματος θα είναι το ενδιάμεσο χρώμα.

12 δεύτερη ομάδα 1. Να συμπληρωθούν τα κενά : Ηλεκτρολυτική διάσταση μιας ετεροπολικής ένωσης είναι η.... Ιοντισμός μιας ομοιοπολικής ένωσης στο νερό ονομάζεται Το συζυγές οξύ της βάσης Β είναι το Ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές ; α. Ο όξινος χαρακτήρας κατά Brönsted Lowry του HCl, εκδηλώνεται μόνο όταν αυτό διαλυθεί στο νερό. β. Η συζυγής βάση ενός ασθενούς οξέος είναι πάντα ισχυρή. γ. Όταν αντιδράσουν δύο αμφολύτες αποκαθίστανται δύο διαφορετικές ισορροπίες. 3. Υδατικό διάλυμα Δ1 περιέχει το οξύ ΗΑ που ιοντίζεται με α = 0,01, ενώ το διάλυμα Δ2 περιέχει το οξύ ΗΒ με βαθμό ιοντισμού α = 0,05 στην ίδια θερμοκρασία. Ποια από τις προτάσεις είναι σωστή ; α. Η συγκέντρωση στο Δ1 είναι μεγαλύτερη από τη συγκέντρωση του Δ2. β. Η σταθερά ιοντισμού του ΗΑ είναι μεγαλύτερη από του ΗΒ. γ. Το ΡΗ στο Δ1 είναι μεγαλύτερο από το Δ2. δ. Τίποτα από τα παραπάνω δεν είναι απαραίτητα σωστό. 4. Τρία διαλύματα περιέχουν αντίστοιχα H2SO4, NaHSO4 και Na2SO4 με ίσες συγκεντρώσεις. Ποιο από τα διαλύματα έχει τη μεγαλύτερη και ποιο τη μικρότερη [SO4-2 ] ; 5. Σε ένα διάλυμα ΝΗ3 διαβιβάζουμε αέριο HCl μέχρι το PH γίνει 7. Να εξηγήσετε αν θα μεταβληθεί η τιμή του PH του διαλύματος, σε περίπτωση που αυτό αραιωθεί σε δε-καπλάσιο όγκο. 6. Αν μειώσουμε τη θερμοκρασία ενός διαλύματος ασθενούς οξέος ΗΑ, τότε ο λόγος [Α - ] / [ΗΑ] : α. μειώνεται β. αυξάνεται γ. παραμένει αμετάβλητος 7. Για να μειώσουμε το βαθμό ιοντισμού της ΝΗ3 στο νερό και ταυτόχρονα, να αυξή-σουμε το pη, ποιες από τις παρακάτω ουσίες θα μπορούσαμε να προσθέσουμε στο διά-λυμα ; α. ΝaΟΗ β. ΝΗ4Cl γ. Η2Ο δ. ΝΗ3 8. Να εξηγήσετε, αν θα εμφανισθεί το φαινόμενο της επίδρασης κοινού ιόντος, σε ένα διάλυμα που περιέχει Ca(NH2)2, κατά τη διάλυση NaOH σε αυτό. 9. Ένα διάλυμα ΝΗ3 και ένα διάλυμα NaOH, έχουν τον ίδιο όγκο και το ίδιο ph. Τα δύο διαλύματα αραιώνονται, ώστε να μεταβληθεί το ph του καθενός κατά μια μονάδα. Να εξηγήσετε ποιο από τα αραιωμένα διαλύματα έχει μεγαλύτερο όγκο. 10. Στους 25 0 C η ισορροπία ΗΑ + Β ΗΒ + + Α - μέσα στο νερό, είναι μετατοπισμέ-νη προς τα δεξιά. Αν η σταθερά ιοντισμού του ΗΑ είναι ka = , να αποδείξετε ότι η σταθερά ιοντισμού της βάσης Β είναι kb > 0, στους 25 0 C.

13 11. Αν σε ένα ρυθμιστικό διάλυμα η συγκέντρωση του οξέος είναι δεκαπλάσια από την συγκέντρωση της συζυγούς του βάσης τότε το ΡΗ του διαλύματος θα είναι : i) δεκαπλάσιο του pka ii) δέκα φορές μικρότερο του pka iii) μία μονάδα μικρότερο του pka iv) ίσο με το pka v) μία μονάδα μεγαλύτερο του pka 12. Να συμπληρωθούν τα κενά : Για να έχει ένα ρυθμιστικό διάλυμα ικανοποιητική ρυθμιστική ικανότητα, θα πρέπει οι συγκεντρώσεις των δύο συζυγών μορφών να είναι Ένα ρυθμιστικό διάλυμα, με συνεχή αραίωση, χάνει τη ρυθμιστική του ικανότητα όταν Δύο ρυθμιστικά διαλύματα CH3COOH-CH3COONa έχουν το ίδιο ph, αλλά οι συγκεντρώσεις των δύο ηλεκτρολυτών στο πρώτο, είναι μεγαλύτερες από το δεύτερο. Να εξηγήσετε σε ποιο διάλυμα το CH3COOH έχει μεγαλύτερο βαθμό ιοντισμού. 14. Tο διάλυμα Δ1 περιέχει το ισχυρό οξύ ΗΑ και το διάλυμα Δ2 περιέχει το ισχυρό οξύ ΗΒ. Το PH του Δ1 είναι μεγαλύτερο από το ΡΗ του Δ2, ενώ για τη πλήρη εξουδετέρω-ση των δύο διαλυμάτων απαιτείται η ίδια ποσότητα NaOH. α. Ποιο από τα διαλύματα έχει μεγαλύτερο όγκο; β. Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τον ίδιο δείκτη, για να ογκομετρήσουμε τα δύο διαλύματα με το ίδιο πρότυπο διάλυμα ΝaOH ; 15. Μεγαλύτερη μεταβολή στο ph ενός ρυθμιστικού διαλύματος HCOOH-HCOONa θα έχουμε, αν προσθέσουμε 0,01 mol HCl ή 0,01 mol ΗCOONa χωρίς μεταβολή του όγκου; 16. Αν διαλύσουμε λίγες σταγόνες του δείκτη ΗΔ σε διάλυμα με ph = 4 και ισχύει στο διάλυμα αυτό [ Δ - ] = 100 [ΗΔ], τότε η pka του δείκτη έχει τιμή α. 6 β. 4 γ. 2 δ. από 3 έως Για τον κατά προσέγγιση προσδιορισμό του ΡΗ ενός διαλύματος με τη χρωματομε-τρική μέθοδο, χρησιμοποιείται συνήθως το πεχαμετρικό χαρτί, που περιέχει μίγμα δει-κτών. Γιατί δεν αρκεί ένας μόνο δείκτης αλλά χρειάζεται μίγμα δεικτών ; 18. Τι είναι καμπύλη ογκομέτρησης; Ποια διαφορά έχει η καμπύλη ογκομέτρησης μιας οξυμετρίας από μια αλκαλιμετρία; 19. Θα μπορούσαν για την ίδια ογκομέτρηση, να χρησιμοποιηθούν διαφορετικοί δεί-κτες με διαφορετικές σταθερές ιοντισμού ; Να αιτιολογήσετε την απάντηση. 20. Αν ογκομετρήσουμε ένα διάλυμα ΝΗ3 σε δύο ογκομετρήσεις με πρότυπα διαλύμα- τα διαφορετικής συγκέντρωσης, οι τιμές του ph στο ισοδύναμο σημείο, είναι διαφορε- τικές. Πώς ερμηνεύεται το γεγονός αυτό ;

14 ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Σε 1 L υδατικού διαλύματος περιέχονται 0,5 mol HCl και 0,25 mol του ισχυρού διπρωτικού οξέος Η2Α. Να υπολογίσετε το ΡΗ του διαλύματος αυτού. 2. Σε 100 ml υδατικού διαλύματος του οξέος ΗΑ περιέχονται 0,01 mol του οξέος. Το pη του διαλύματος αυτού είναι ίσο με 3. α) Να εξετάσετε αν το οξύ είναι ισχυρό ή ασθενές. β) Να υπολογίσετε το ΡΗ ενός διαλύματος ΗΑ με συγκέντρωση 1 Μ. 3. Ποιο είναι το ΡΗ ενός υδατικού διαλύματος CΗ3COOH 0,5 % w/w και πυκνότητα 1,2 g / ml; Η σταθερά ιοντισμού του CH3COOH είναι ka = Πόσος όγκος νερού πρέπει να προστεθεί σε 50 ml υδατικού διαλύματος ΝΗ3 που έχει συγκέντρωση 0,1 Μ, ώστε να διπλασιασθεί ο βαθμός ιοντισμού της ΝΗ3 ; Η σταθερά ιοντισμού της ΝH3 είναι kb = Διαλύονται 0,25 mol HCOONa στο νερό και σχηματίζονται 125 ml διαλύματος. Να υπολογίσετε το ΡΗ του διαλύματος αυτού. Η σταθερά του HCOOH είναι : ka = Πόσα g στερεού NaOH, πρέπει να διαλύσουμε σε 400 ml διαλύματος ενός ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΑ, με συγκέντρωση 1 Μ, χωρίς να μεταβάλλουμε τον όγκο του διαλύματος, ώστε να εξουδετερωθεί πλήρως το οξύ; Ποιο είναι το ΡΗ του διαλύματος που θα προκύψει ; Η σταθερά ka του οξέος είναι Ποιο είναι το ΡΗ του διαλύματος που προκύπτει, από την ανάμιξη, 250 ml διαλύματος ΝΗ3 0,3 Μ με 750 ml διαλύματος NH4Cl 0,1 Μ. Η σταθερά της ΝH3 είναι kb = Πόσα mol CH3COONa πρέπει να διαλύσουμε σε 2 L διαλύματος CH3COOH 0,1 M, χωρίς μεταβολή του όγκου, για να μεταβληθεί το ΡΗ του διαλύματος κατά 2 μονάδες ; Για το CH3COOH η ka = Υδατικό διάλυμα όγκου 1 L περιέχει 0,2 mol οξέος ΗΑ και 0,5 mol οξέος ΗΒ. Η σταθερά ιοντισμού του ΗΑ είναι Ka1 = 10-4 και του ΗΒ είναι Ka2 = α. Ποιο οξύ είναι πιο ισχυρό ; β. Ποια είναι η [Η3O + ] στο διάλυμα 10. Σε 250 ml διαλύματος ΝΗ3 με συγκέντρωση 0,2 Μ διαβιβάζονται 0,56 L αέριου HCl μετρημένα σε stp χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος του διαλύματος. Ποιο είναι το ΡΗ του διαλύματος που προκύπτει ; Η σταθερά ιοντισμού της ΝH3 είναι kb = Σε ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε, διάλυμα HF με συγκέντρωση 0,1 Μ με διάλυμα ΝαΟΗ 0,1 Μ, ώστε να προκύψει διάλυμα με ΡΗ = 4 ; Η ka HF = Σε 250 ml ρυθμιστικού διαλύματος ΗΑ 0,1 Μ, ΝαΑ 0,1 Μ, που έχει ΡΗ = 5, προσθέτουμε 250 ml διαλύματος ΗCl 0,1 M. Ποιο είναι το ΡΗ του διαλύματος που προκύπτει ; 13. Έχουμε στη διάθεση μας διάλυμα CH3COOH με συγκέντρωση 0,5 Μ και διάλυμα KOH με συγκέντρωση 0,2 Μ. Θέλουμε να παρασκευάσουμε, 450 ml ενός ρυθμιστικoύ διαλύματος που να αποτελείται από CH3COOK και CH3COOH, με ΡΗ = 5. Πόσο όγκο από κάθε διάλυμα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ; Η σταθερά ιοντισμού είναι ka CH 3COOH = 10-5

15 14. Πόσος όγκος HCl (g) μετρημένος σε stp, πρέπει να διαβιβασθεί σε 500 ml ενός διαλύματος CH 3COONa 0,2 M, ώστε να προκύψει ρυθμιστικό διάλυμα, CH 3CΟOH - CH 3COONa με ΡΗ = 5 ; Για το CH3COOH η σταθερά ka = Ένα ρυθμιστικό διάλυμα, περιέχει ΝΗ3 με συγκέντρωση 0,1 Μ και NH4Cl με συγκέντρωση 0,3 Μ. Πόσα L αέριας ΝΗ3 μετρημένος σε stp, πρέπει να προστεθεί σε 1 L διαλύματος, χωρίς να μεταβάλλει τον όγκο του διαλύματος, ώστε να μεταβληθεί το ΡΗ κατά μια μονάδα ; Η σταθερά ιοντισμού της ΝΗ3 είναι kb (ΝH3) = Η ηλιανθίνη είναι ένας δείκτης με pka = 3,4. Tο όξινο χρώμα είναι το κόκκινο και το βασικό είναι το κίτρινο. Αν ρίξουμε λίγες σταγόνες του δείκτη, σε διάλυμα του ασθενούς οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 0,1 Μ ποιο είναι το χρώμα που θα πάρει; Θα αλλάξει το χρώμα του διαλύματος αν προσθέσουμε σε 200 ml από αυτό 0,02 mol στερεού KA, χωρίς μεταβολή του όγκου ; Η ka ΗΑ = Ογκομετρούμε 25 ml διαλύματος CH3COOH με πρότυπο διάλυμα ΝαΟΗ 0,1 M. Στο ισοδύναμο σημείο έχουν καταναλωθεί 25 ml πρότυπου διαλύματος. α. Ποια ήταν η συγκέντρωση του CH3COOH ; β. Ποιος από τους παρακάτω δείκτες είναι κατάλληλος για την ογκομέτρηση ; Κίτρινο της αλιζαρίνης (pka=11,2), μπλε της θυμόλης (pka = 9), κόκκινο της φαινόλης (pka=7,5 ). Για το CH3COOH η ka = Ογκομετρούνται, 30 ml διαλύματος ΝΗ3 0,2 Μ με πρότυπο διάλυμα HCl 0,3 M. Στο ισοδύναμο σημείο το ΡΗ του διαλύματος είναι 5. Α) Να υπολογίσετε τη σταθερά ιοντισμού της ΝΗ3. Β) Να υπολογίσετε το ΡΗ του διαλύματος, όταν είχε προστεθεί η μισή ποσότητα πρότυπου διαλύματος. 19. Διαθέτουμε τα διαλύματα : Δ1 : CH3COOH 0,1 M ka =10-5 Δ2 : HCl 0,2 M Δ3 : CH3COONa,4 M Δ4: NaOH 0,0375 M Α. Με την ανάμιξη 500 ml Δ1 και 500 ml Δ2, προκύπτει διάλυμα Δ5. Να υπολογίσετε το ph του διαλύματος και το βαθμό ιοντισμού του CH3COOH. Β. Με την ανάμιξη 500 ml Δ3 και 500 ml Δ2, προκύπτει διάλυμα Δ6. Να υπολογίσετε το ph του διαλύματος Δ6. Γ. Στο διάλυμα Δ5, προστίθενται 4 L διαλύματος Δ4 και προκύπτει το διάλυμα Δ7. Να υπολογισθεί το pη του Δ Διαλύουμε 0,003 mol του οξέος ΗΑ στο νερό και σχηματίζονται 500 ml διαλύματος. Στην κατάσταση ιοντικής ισορροπίας, η συγκέντρωση A - είναι 0,001 mol/l. α. Να υπολογίσετε τη σταθερά ka του ΗΑ. β. Σε διάλυμα άλατος NaA με συγκέντρωση 1 Μ και όγκο 150 ml προσθέτουμε 50 ml διαλύματος HCl 1 M και το διάλυμα που προκύπτει, αραιώνεται μέχρις όγκου 1 L. Να υπολογίσετε το ph του τελικού διαλύματος. 21. Διαλύονται στο νερό 300 g κορεσμένου μονοκαρβοξυλικού οξέος Α και το διάλυμα αραιώνεται μέχρις όγκου 5 L οπότε προκύπτει διάλυμα Δ1 που έχει ph=3 και ιοντίζεται κατά 1%. Α. Να βρεθεί i) η σταθερά ιοντισμού του οξέος. ii) ο συντακτικός τύπος του οξέος. Β. Εξουδετερώνονται πλήρως 200 ml του διαλύματος Δ1 με την ακριβώς απαιτούμενη ποσότητα στερεού Mg(OH)2.

16 i) Να υπολογιστεί το ph του εξουδετερωμένου διαλύματος (διάλυμα Δ2). ii). Να υπολογιστεί η μάζα του στερεού Mg(OH)2 που πρέπει να προστεθεί σε 440 ml διαλύματος Δ1, για να προκύψει το διάλυμα Δ3 με ph=6. Γ. Δίνεται η παρακάτω καμπύλη ογκομέτρησης διαλύματος Δ4 του οξέος Α που έχει όγκο 20 ml με πρότυπο διάλυμα NaOH συγκέντρωσης 0,2 M.