20.0 mL 0.50M HF (sulu) ve 50.0 mL 0.20M NaOH'nin (sulu) 25 santigratta karıştırılmasından kaynaklanan çözeltinin pH değeri nedir? (HF'den Ka = 7.2 x 10 ^ -4)

Cevap:

Aşağıya bakınız:

Uyarı! UZUN CEVAP!

Açıklama:

Mol sayısını bularak başlayalım # NaOH # konsantrasyon formülünü kullanarak çözeltiye koyun:

# C = (n) / h #

# C #= konsantrasyon #mol dm ^ -3 #

# N #= mol sayısı

# V #= litre cinsinden hacim (# Dm ^ 3 #)

# 50.0 ml = 0.05 dm ^ (3) = v #

# 0.2 kat 0.05 = n #

# n = 0.01 mol #

Ve ben mol sayısını bulmak için # HF #:

# C = (n) / h #

# = 0.5 (n) /0.02#

# N = 0.1 #

# NaH (aq) + HF (aq) -> NaF (aq) + H_2O (l) #

0,1 mol oluşturur # NaF # Elde edilen 70ml çözeltide reaksiyon tamamlandıktan sonra.

Şimdi, # NaF # Çözelti ve florid iyonu ayrışacak, #F ^ (-) # çözümde zayıf bir temel olarak görev yapacak (Buna geri döneceğiz).

Yani şimdi miktarını bulmak için bir ICE tablosu oluşturmak için iyi bir zaman # Oh ^ - # oluşturduğu iyonları, ancak ilk önce konsantrasyonlarını bilmemiz gerekir. # NaF #ICE tablosunda konsantrasyonlar kullanıldığından.

# C = (n) / h #

# C = (/ 0.07 0.1) #

#c yaklaşık 0.143 mol dm ^ -3 # arasında # NaF # (# = F ^ (-)) #

Unid iyonunun reaksiyonu ve buna bağlı konsantrasyon değişiklikleri:

# "renk (beyaz) (mmmmm) F ^ (-) (aq) + H_2O (l) -> HF (aq) + OH ^ (-) (aq) #

# "Başlangıç" renk (beyaz) (aa) 0.143color (beyaz) (AAA) -renk (beyaz) (mmmm) 0color (beyaz) (mmmmll) 0 #

# "Değiştir:" renkli (beyaz) (iim) -xcolor (beyaz) (mmm) -renk (beyaz) (mmm) + xcolor (beyaz) (mmll) + x #

# "Eşdeğeri:" renkli (beyaz) (mmm) 0.143-xcolor (beyaz) (mii) -renk (beyaz) (mmmm) xcolor (beyaz) (mmmmll) x #

# K_b # Florür iyonu için ifade şöyle olacaktır:

#K_b = (OH ^ (-) çarpı HF) / (F ^ (-)) #

Ama nasıl biliyoruz ki # K_b # daha önce değindiğimiz florür iyonu için?

Peki, reaksiyonun 25 derece Celcius'ta gerçekleştiği göz önüne alındığında, aşağıdaki özellik uygulanır:

# (K_b) kez (K_a) = 1,0 kez 10 ^ -14 #

Bir asit / baz çifti için ve … # HF # ve #F ^ (-) #!

Dolayısıyla:

# K_b = (1,0 kez 10 ^ -14) / (7,2 kez 10 ^ (- 4) #

#K_b (F ^ (-)) yaklaşık 1.39 kez 10 ^ (- 11) #

Yani şimdi bir yaratabiliriz # K_b # ifade ve çözmek # X # konsantrasyonunu bulmak için # Oh ^ (-) #, ve böylece bulmak # POH # ve sonuç olarak # PH #.

# 1,39 kez 10 ^ (- 11) = (x ^ 2) / (0.143-x) #

# K_b # küçük olduğu için küçük x yaklaşımı şöyle verir:

# 1.39 kez 10 ^ (- 11) = (x ^ 2) / (0.143) #

# x = OH ^ (-) = sqrt (K_bcdot0.143) #

# = 1.4095 xx 10 ^ (- 6) yaklaşık 1.41 kez 10 ^ (- 6) #

Şimdi:

# POH = -log OH ^ (-) #

# pOH = -log 1,41 çarpı 10 ^ (- 6) #

#pOH yaklaşık 5.85 #

Ve 25 derece olduğumuz için bu özellik geçerlidir:

# PH + pOH 14 # =

Bu nedenle, #, PH = 14-5,85 #

#color (mavi) (pH = 8,15) #