Strona 1 z 1
Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 20 mar 2018, o 23:02
autor: wojti002
Witam, mam problem z następującym zadaniem:
Przez układ przedstawiony schematem:
Pt│100 cm3 1M NaCl ║ 100 cm3 1M NaCl │Pt
przepuszczono prąd stały o natężeniu 1 A w czasie 20 min. Obliczyć wartość pH
przestrzeni katodowej.
Nie mam pojęcia jak się za nie zabrać. Poprawna odpowiedź to pH=13.09. Będę wdzięczny za wszelką pomoc
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 21 mar 2018, o 07:02
autor: 00000000000000000000
2H2O + 2e H2 + 2OH-
nOH-=q/F=I*t/F=1A*1200s/96500C/mol=1.24*10-2mola
[OH-]=nOH-/V=6.22*10-3/0.1=0.124 mol/dm3
pOH=-log(0.124)=0.91
pH=14-pOH=13.09
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 21 mar 2018, o 09:22
autor: wojti002
Super, brakowało mi tego wzoru na liczbę moli. Dzięki bardzo!
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 21 mar 2018, o 09:27
autor: wojti002
Mam tylko jeszcze jedno pytanie, skąd się wzięło we wzorze na stężenie molowe w liczbie moli 6,22*10-3 mimo iż zostało wyliczone, że nOH-= 1,24*10-2?
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 21 mar 2018, o 09:59
autor: 00000000000000000000
Oczywiście powinno być:
[OH-]=nOH-/V=1.24*10-2/0.1=0.124 mol/dm3
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 21 mar 2018, o 10:11
autor: wojti002
Okej, dzięki!
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 23 mar 2018, o 14:06
autor: wojti002
Mam jeszcze problem z jednym zadaniem, które nie dotyczy elektrolizy ale nawiązuje do pH, mianowicie:
Po zmieszaniu 0,1-molowych roztworów kwasów HX i HA w stosunku objętościowym 1:4 pH roztworu wynosi 2,3. Oblicz stałą dysocjacji kwasu HX wiedząc, że KHA=2 x 10-4.
Odpowiedź to KHX=4,5 x 10-4. Mi natomiast wychodzi zupełnie coś innego i nie wiem jak to poprawnie zrobić
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 23 mar 2018, o 18:38
autor: 00000000000000000000
wojti002 pisze: ↑23 mar 2018, o 14:06
Mi natomiast wychodzi zupełnie coś innego i nie wiem jak to poprawnie zrobić
Pokaż więc jak liczysz.
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 23 mar 2018, o 20:46
autor: wojti002
A więc:
ph=2,3 czyli stężenie jonów H+ wynosi 0,005mol/dm3
Wyliczam ze stałej dysocjacji stężenie jonów H+ pochodzących od kwasu HA: K=(H+)^2/C
Wychodzi: 0,0045mol/dm3, przyjmuję, że V=1dm3 dlatego nH+= 0,0045mol
Następnie liczę ile jest w ogóle w całości moli jonów H+ przy czym jeśli zmieszano kwasy w stosunku 1V:4V zakładam że Vcałk.=5dm3 i wychodzi że nH+całk= 0,025mol
Liczę ile moli jonów H+ pochodzi od kwasu HX: 0,025-0,0045=0,0205mol a więc stężenie [H+] wynosi: 0,0205mol/4dm3= 0,005125mol/dm3.
Ze wzoru K=(H+)^2/C wyliczam stałą kwasu HX i wychodzi K=2,6*10-4
Re: Elektroliza - wartość pH przestrzeni katodowej
: 24 mar 2018, o 06:52
autor: 00000000000000000000
wojti002 pisze: ↑23 mar 2018, o 20:46
Wyliczam ze stałej dysocjacji stężenie jonów H+ pochodzących od kwasu HA: K=(H+)^2/C
Wychodzi: 0,0045mol/dm3,
Już tutaj się zaczęło.
Po pierwsze: kwas HA widzi wszystkie protony, a nie tylko pochodzące od niego. W wyrażeniu na stałą równowagi [H
+] oznacza CAŁKOWITE stężenie [H
+], nie ma znaczenia skąd pochodzą.
Po drugie: jak zmieszałeś dwa kwasy to stężenie żadnego nie będzie takie samo jak przed zmieszaniem. Oba się zmniejszą.
Zaproponowałbym aby to zadanie tak ugryźć:
C
HX=0.1*(1/(1+4))=0.02 mol/dm
3
C
HA=0.1*(4/(1+4))=0.08 mol/dm
3
[H+]=10
-2.3=alfa
HX*C
HX+alfa
HA*C
HA (R1)
zauważ, że:
alfa
HA=[A]/([A]+[HA])
1/alfa
HA=1+([HA]/[A])
K
HA=[H
+]*([A]/[HA]) [HA]/[A]=[H
+]/K
HA=10
-2.3/(2*10
-4)=25.06
1/alfa
HA=1+25.06
alfa
HA=0.038373
z (R1) mamy więc:
10
-2.3=alfa
HX*0.02+0.038373*0.08
alfa
HX=0.0971
Wiemy, że:
K
HX=[H
+]*([X]/[HX])=[H
+]*(alfa
HX/(1-alfa
HX))
K
HX=5.4*10
-4
Odpowiedź jest inna niż podałeś . więc jak masz ochotę to sprawdź moje obliczenia.