1. Αναμιγνύονται 250mL διαλύματος CH 3 COOH 0,4M με 250mL διαλύματος NaOH

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "1. Αναμιγνύονται 250mL διαλύματος CH 3 COOH 0,4M με 250mL διαλύματος NaOH"

Πηρω Αξιώτης
9 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ Γ Λυκείου, Θετική Κατεύθυνση ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ Νεάπολη,././ 20. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΜΑΘΗΤΗ: ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΩΝ ΙΑΛΥΜΑΤΩΝ 1. Αναμιγνύονται 250mL διαλύματος H 3 OOH 0,4M με 250mL διαλύματος NaOH 0,2Μ οπότε προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα όγκου 500mL. ίδονται για το H 3 OOH, Κ α =1, οπότε pκ α =4,75 και Κ w = Ποιο είναι το των αρχικών διαλυμάτων και ποια η συγκέντρωση και το του ρυθμιστικού διαλύματος που προκύπτει; Η απάντηση να δοθεί με δύο τρόπους: Α) Με τη βοήθεια πεχάμετρου. Β) Με υπολογισμούς. Σχολιάστε την ενδεχόμενη διαφορά. Mole/Lit H 3 OOΗ + Η 2 Ο Ý H 3 OO - + Η 3 Ο + Ο ξ ι κ ό ο ξ ύ NaOH Αρχικά 0,4 Αντιδρούν Χ Παράγονται Χ Χ Τελικά 0,4 - Χ Χ Χ Κa H3OOΗ = X 2 0,4 - Χ K α. Επειδή <10-2, μπορούν να γίνουν οι προσεγγίσεις, οπότε, Χ 2 = 1, ,4 ɸ Χ = [Η 3 Ο + ] = 2, και τελικά = 2,57. NaOH ɹ Na + + OH - 0,2M 0,2M 0,2M Συνεπώς [ΟΗ - ]=0,2Μ ɸ poh =0,70 και επειδή Κ w =10-14, =13,30. Τα mol του H 3 OOH στο αρχικό διάλυμα είναι η 1 = 1.V 1, δηλ. η 1 =0,4.0,25=0,1 mol, ενώ του NaOH είναι η 2 = 2.V 2, δηλ. η 2 =0,2.0,25=0,05 mol. Ρ υ θ μ ι σ τα ι κ ό δ ι ά λ υ μ α mole Αρχικά 0,1 0,05 Αντιδρούν 0,05 0,05 H 3 OOH + NaΟH ɹ H 3 OONa + H 2 O Παράγονται 0,05 Τελικά 0,05 0 0,05 Μετά την ανάμιξη οι συγκεντρώσεις του H 3 OOH είναι: οξ =η 1 /V ολ =0,05/0,5=0,1Μ και του H 3 OONa βασ =η 2 /V ολ =0,05/0,5=0,1Μ. ημιουργείται λοιπόν ρυθμιστικό διάλυμα με H 3 OOH 0,1Μ και H 3 OONa 0,1Μ, οπότε: 0, 1 = pka+log ɸ=4,75 + log ɸ=4,75 + log1 ɸ = 4,75 οξ 0, 1 ιάλυμα H 3 OOH 0,4M. 2,57 ιάλυμα NaOH 0,2Μ. 13,30 Ρυθμιστικό διάλυμα H 3 OOH 0,1M/H 3 OONa 0,1M. 4,75 Ναλμπάντης Κώστας, Χημικός σελ. 1/5

Ποιο είναι το των αρχικών διαλυμάτων και ποια η συγκέντρωση και το του ρυθμιστικού διαλύματος που προκύπτει; Η απάντηση να δοθεί με δύο τρόπους: Α) Με τη βοήθεια πεχάμετρου. Β) Με υπολογισμούς.

2 2. Από το ρυθμιστικό διάλυμα λαμβάνονται οι παρακάτω ποσότητες και γίνονται οι παρακάτω διεργασίες: 10mL του ρυθμιστικού διαλύματος αραιώνονται με νερό μέχρι ο όγκος τους να γίνει 100mL, ( ιάλυμα 1). Σε 100mL του ρυθμιστικού διαλύματος προστίθενται 10mL Hl 0,1Μ, ( ιάλυμα 2). Σε 100mL του ρυθμιστικού διαλύματος προστίθενται 10mL ΝαΟΗ 0,1Μ ( ιάλυμα 3). Ποιο είναι το των διαλυμάτων 1, 2 και 3; Η απάντηση να δοθεί με δύο τρόπους: Α) Με τη βοήθεια πεχάμετρου. Β) Με υπολογισμούς. Σχολιάστε την ενδεχόμενη διαφορά. ίδονται για το H 3 OOH, Κ α =1, οπότε pκ α =4,75 Αραίωση (10mL Ρυθ. ιαλ + Η 2 Ο = 100mL ) 100mL ρυθμιστικό διάλυμα + 10mL Hl 0,1Μ Η συγκέντρωση του H 3 OOH μετά την αραίωση είναι: και του H 3 OONa 1.V 1 = 1.V ολ ɸ 0,1.0,01= 1.0,1 ɸ 1 = 0,01Μ, 2.V 2 = 2.V ολ ɸ 0,1.0,01= 2.0,1 ɸ 2 = 0,01Μ, οπότε: = pka + log βασ οξ 0, 01 ɸ=4,75 + log 0, 01 = 4,75. ɸ=4,75 + log1 ɸ Τα mol του H 3 OOH στα 100mL ρυθμιστικού διαλύματος είναι η 1 = 1.V 1, δηλ. η 1 =0,1.0,1=0,01 mol. Όμοια τα mol του H 3 OONa είναι η 2 = 2.V 2, δηλ. η 2 =0,1.0,1=0,01 mol. Τα mol του Hl είναι η 3 = 3.V 3, δηλ. η 3 =0,1.0,01=0,001 mol. Το Hl αντιδρά με το H 3 OONa σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση: mole H 3 OONa + Hl ɹ H 3 OOH + Nal H 3 OO - + H 3 Ο + ɹ H 3 OOH + Η 2 Ο Αρχικά 0,01 0,001 0,01 Αντιδρούν 0,001 0,001 Παράγονται 0,001 0,001 Τελικά 0, ,011 0,001 Τελικά οι συγκεντρώσεις του H 3 OOH είναι: οξ =η 1 /V ολ =0,011/0,11 =0,1Μ, του H 3 OONa είναι βασ =η 2 /V ολ =0,009/0,11=0,08181Μ, και του Νal είναι Nal =η 3 / V ολ =0,001/0,11=0,00909Μ. Το Nal δεν επηρεάζει το, ενώ το διάλυμα χαρακτηρίζεται ακόμη ρυθμιστικό οπότε έχουμε: = pka + log βασ οξ 0,08181 ɸ = 4,75 + log ɸ 0,1 = 4,75 + log0,8181 ɸ = 4,75-0,087 ɸ = 4,663 Ναλμπάντης Κώστας, Χημικός σελ. 2/5

Ποιο είναι το των διαλυμάτων 1, 2 και 3; Η απάντηση να δοθεί με δύο τρόπους: Α) Με τη βοήθεια πεχάμετρου. Β) Με υπολογισμούς. Σχολιάστε την ενδεχόμενη διαφορά.

3 Τα mol του H 3 OOH στα 100mL ρυθμιστικού διαλύματος είναι η 1 = 1.V 1, δηλ. η 1 =0,1.0,1=0,01 mol. Όμοια τα mol του H 3 OONa είναι η 2 = 2.V 2, δηλ. η 2 =0,1.0,1=0,01 mol. Τα mol του NaOH είναι η 3 = 3.V 3, δηλ. η 3 =0,1.0,01=0,001 mol. 100mL ρυθμιστικό διάλυμα + 10mL NaOH 0,1Μ Το NaΟH αντιδρά με το H 3 OOH σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση: mole H 3 OOH + NaΟH ɹ H 3 OONa + H 2 O H 3 OOH + ΟH - ɹ H 3 OO - + H 2 O Αρχικά 0,01 0,001 0,01 Αντιδρούν 0,001 0,001 Παράγονται 0,001 Τελικά 0, ,011 Τελικά οι συγκεντρώσεις του H 3 OOH είναι: οξ =η 1 /V ολ =0,009/0,11=0,08181Μ, και του H 3 OONa είναι βασ =η 2 /V ολ = 0,011/0,11=0,1Μ Το διάλυμα χαρακτηρίζεται ακόμη ρυθμιστικό οπότε έχουμε: = pka + log ɸ 0, 1 = 4,75 + log 0, ɸ = 4,75 + log1,22 ɸ = 4,75 + 0,087 ɸ = 4,837, δηλαδή το αυξήθηκε ελάχιστα. Αραίωση (10mL ρυθ. ιαλ + Η 2 Ο = 100mL ). 4,75 100mL ρυθμιστικό διάλυμα + 10mL Hl 0,1Μ. 4, mL ρυθμιστικό διάλυμα + 10mL NaOH 0,1Μ. 4,837 Ναλμπάντης Κώστας, Χημικός σελ. 3/5

100mL ρυθμιστικό διάλυμα + 10mL NaOH 0,1Μ Το NaΟH αντιδρά με το H 3 OOH σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση: mole H 3 OOH + NaΟH ɹ H 3 OONa + H 2 O H 3 OOH + ΟH - ɹ H 3 OO - + H 2 O Αρχικά 0,01 0,001

4 3. Να συγκρίνετε το των διαλυμάτων 2 και 3 με το των παρακάτω διαλυμάτων: 10mL Hl 0,1Μ + 100mL H 2 O. ( ιάλυμα 4) 10mL NaOH 0,1Μ + 100mL H 2 O. ( ιάλυμα 5) Η απάντηση να δοθεί με δύο τρόπους: Α) Με τη βοήθεια πεχάμετρου. Β) Με υπολογισμούς. Σχολιάστε την ενδεχόμενη διαφορά. 10mL Hl 0,1Μ + 100mL H 2 O 10mL NaOH 0,1Μ + 100mL H 2 O Η συγκέντρωση του Hl στο αραιωμένο διάλυμα 4 είναι: 1.V 1 = 1.V ολ ɸ 0,1.0,01= 1.0,11 ɸ 1 = 0,00909Μ. Έχουμε λοιπόν: Hl + H 2 O ɹ H 3 O + + l - 0,00909M 0,00909M 0,00909M Συνεπώς [H 3 O + ]= 0,00909M και = 2,04. ηλαδή η ίδια ποσότητα Hl μετέβαλλε το του νερού κατά 4,96 μονάδες, (από 7 σε 2,04) ενώ η μεταβολή του του ρυθμιστικού είναι μόνο κατά 0,087 μονάδες, δηλ. από 4,75 σε 4,663. Η συγκέντρωση του NaOH στο διάλυμα 5 είναι: 1.V 1 = 1.V ολ ɸ 0,1.0,01= 1.0,11 ɸ 1 = 0,00909Μ. Έχουμε λοιπόν: NaOH ɹ Νa + + OH - 0,00909M 0,00909M 0,00909M Συνεπώς [OH - ]= 0,00909M και poh = 2,04 και επειδή Κ w =10-14, τελικά = 11,96 ηλαδή η ίδια ποσότητα NaOH μετέβαλλε το του νερού κατά 4,96 μονάδες, (από 7 σε 11,96) ενώ η μεταβολή του του ρυθμιστικού είναι μόνο κατά 0,087 μονάδες, δηλ. από 4,75 σε 4, mL Hl 0,1Μ + 100mL H 2 O.. 2,04 10mL NaOH 0,1Μ + 100mL H 2 O.. 11,96 Ναλμπάντης Κώστας, Χημικός σελ. 4/5

10mL Hl 0,1Μ + 100mL H 2 O 10mL NaOH 0,1Μ + 100mL H 2 O Η συγκέντρωση του Hl στο αραιωμένο διάλυμα 4 είναι: 1.V 1 = 1.V ολ ɸ 0,1.0,01= 1.0,11 ɸ 1 = 0,00909Μ.

5 4. Παρασκευή ρυθμιστικού διαλύματος H 3 OOH/H 3 OONα ορισμένου. Να κάνετε υπολογισμούς και κατόπιν να παρασκευάσετε στο εργαστήριο 110mL ρυθμιστικού διαλύματος H 3 OOH/H 3 OONα με =5,75 χρησιμοποιώντας διαλύματα H 3 OOH 0,2Μ και H 3 OONα 0,2Μ. Να σχολιάστε την ενδεχόμενη διαφορά στην τιμή του των υπολογισμών και της τιμής του πεχάμετρου. ίδονται για το H 3 OOH Κ α =1, και pκ α = 4,75. Έστω ότι θα χρησιμοποιήσουμε V 1 ml H 3 OOH 0,2Μ και V 2 ml H 3 OONα 0,2Μ. Από την εξίσωση Henderson-Hasselbalch έχουμε: = pka + log ɸ 5,75 = 4,75 + log ɸ log =1 ɸ =10, οπότε: ηβασ. Vολ ηοξ. Vολ = 10 ɸ ηβασ. =10. (1) ηοξ. Γνωρίζουμε όμως ότι η Οξ =0,2.V 1 και η βασ =0,2.V 2, οπότε η (1) γίνεται: V 2 = 10. (2) V1 Πρέπει όμως V 1 + V 2 =110mL (3). Με επίλυση του συστήματος των εξισώσεων (2) και (3), προκύπτει ότι θα χρησιμοποιήσουμε 10mL H 3 OOH 0,2Μ και 100mL H 3 OONα 0,2Μ. ιάλυμα Ρυθμιστικό διάλυμα H 3 OOH/H 3 OONα. 5,75 Ναλμπάντης Κώστας, Χημικός σελ. 5/5

Να σχολιάστε την ενδεχόμενη διαφορά στην τιμή του των υπολογισμών και της τιμής του πεχάμετρου. ίδονται για το H 3 OOH Κ α =1,8 10-5 και pκ α = 4,75.

Σχετικά έγγραφα

1. Αναμιγνύονται 250mL διαλύματος CH 3 COOH 0,4M με 250mL διαλύματος NaOH

1. Αναμιγνύονται 250mL διαλύματος CH 3 COOH 0,4M με 250mL διαλύματος NaOH ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ Γ Λυκείου, Θετική Κατεύθυνση ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ Νεάπολη,././ 20. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΜΑΘΗΤΗ:...... ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΩΝ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ 1. Αναμιγνύονται 250mL