of 26 /26
SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I Studij Primijenjena kemija

ANALITIČKA KEMIJA 1 SEMINAR - fkit.unizg.hr · PDF fileANALITIČKA KEMIJA I Studij Primijenjena kemija . KISELO-BAZNE REAKCIJE . 1. 0,1 mola NaOH je dodano 1 litri čiste vode. Izračunajte

Embed Size (px)

Text of ANALITIČKA KEMIJA 1 SEMINAR - fkit.unizg.hr · PDF fileANALITIČKA KEMIJA I Studij...

  • SEMINAR IZ KOLEGIJA

    ANALITIKA KEMIJA I

    Studij Primijenjena kemija

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

  • 1. 0,1 mola NaOH je dodano 1 litri iste vode. Izraunajte pH tako nastale otopine.

    KISELO-BAZNE REAKCIJE

    2NaOH H O

    W W

    Jak elektrolit!!! Disocira potpuno!!!

    Zanemarimo koliinu O

    NaOH 0,1 M

    NaOH Na OH

    OH OH

    OH NaOH

    pOH log OH log NaOH

    p pH pOH pH p pOH 14 log NaOH

    H iona iz vode!!!

    c

    c c

    c c

    c c

    K K c

    BAZEpH 14

    log

    Izraz

    pH 14 log 0,1 1

    za pH jakih baza!

    3

    !!c

  • 2. Izraunajte pH 10-8 M otopine HCl u vodi!

    KISELO-BAZNE REAKCIJE

    8

    +

    Jak elektrolit!!! Disocira potpuno!!!

    NAPOMENA:

    Nije uvijek mogue zanemariti koncentraciju H ili OH iona iz vode!!!

    Ako bi H dolazili samo od HCl, oto

    HCl 10 M

    HCl

    pina bi imala pH

    8.

    N e

    H

    j

    Cl

    i

    c

    HCl

    mogue da dodatkom kiseline neutralna otopina postane

    H

    lunata.

    c

    2 2

    2

    H O HCl H O

    8 7 7

    HCl H O

    7

    H ; H H

    H H H 10 10 M 1,1 10 M

    pH log H log 1,1 10 6,95

    c c c

    c c c

    c

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    3. Izraunajte pH vrijednost 3 %-tne otopine NaOH ! w(NaOH) = 3 % pH=? NaOH jaka baza NaOH Na+ + OH

    pH = log c(H+)

    pOH = log c(OH)

    pH + pOH=14

    3

    33

    OH NaOH

    NaOH 3 %

    30 g NaOHNaOH NaOH 30 g/dm

    1 kg otopine

    NaOH 30 g/dmNaOH 0,75 mol/dm

    NaOH 40 g/mol

    pOH log OH log 0,75 0,12

    pH 14 pOH 14 0,12 13,88

    c c

    w

    w

    cM

    c

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    4. Izraunajte pH vrijednost otopine HCl koja je 0,5%-tna i gustoe 1,0250 g/mL w(HCl) = 0,5 % (HCl) = 1,0250 g/mL pH=? HCl jaka kiselina HCl H+ + Cl pH = log c(H+)

    3

    3

    H HCl

    HCl 0,5 % 0,005

    otopine 1,0250 g/mL 1025,0 g/dm

    HCl HCl HClHCl

    otopine otopine otopine

    HCl HCl HClHCl HCl

    otopine otopine otopine

    HCl otopineHCl

    HCl

    g0,005 1025,0

    dmHClg

    36,46mo

    c c

    w

    m n Mw

    m V

    n M Mw c

    V

    wc

    M

    c

    30,1406 mol/dm

    l

    pH log H log 0,1406 0,85c

  • 5. Izraunajte pH vrijednost 0,1 M otopine octene kiseline (CH3COOH)!

    c(CH3COOH) = 0,1M

    KK= 1,58 10-5 M pKK = - log (KK) = 4,80

    pH=? CH3COOH

    slaba kiselina CH3COOH H

    + + CH3COO -

    KISELO-BAZNE REAKCIJE

    K KISELINE

    1 1pH= p log

    2 2K c

    Opcija 1: 1 1pH 4,80 log (0,1)

    2 2

    pH 2,90

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    3 3

    7

    7

    3

    K

    3

    CH COOH H CH COOH

    0,1 M 10 M 0 M

    0,1 M 0,1 M 10 M

    H CH COOH

    CH COOH

    x x x x

    x xK

    2

    2 5 6 2

    K

    3

    3

    3

    0,1 0,1

    0,1 0,1 M 1,58 10 M 1,58 10 M

    1,26 10 M

    H 1,26 10 M

    pH log 1,26 10 2,90

    x

    x K

    x

    c

    Opcija 2:

    Kada se smije aproksimirati?

    Onda kada je KK/cKISELINE 103!!!

    3

    3

    5

    K CH COOH

    4 3

    K CH COOH

    1,58 10 M 0,1 M

    1,58 10 10

    K c

    K c

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    3 3

    7

    7

    7 7 23

    K

    3

    CH COOH H CH COOH

    0,1 M 10 M 0 M

    0,1 M 10 M

    10 MH CH COOH 10 M

    CH COOH 0,1 M

    x x x

    x x x xK

    x

    2 7 K K2

    0,1 M

    10 M 0,1 0

    0

    x

    x K x K

    ax bx c

    2

    1,2

    27 7

    K K K

    1,2

    27 5 7 5 5

    1,2

    1 2

    4

    2

    10 M 10 M 4 1 0,1

    2 1

    10 M 1,58 10 M 10 M 1,58 10 M 4 1 0,1 1,58 10 M

    2 1

    0,0012 M 0,0013 M

    b b acx

    a

    K K Kx

    x

    x x

    pH log(0,0012) 2,90

    Opcija 3:

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    6. Izraunajte pH vrijednost 0,01 M otopine amonijaka (NH4OH)!

    c(NH4OH) = 0,01M

    pKB = 4,8 pKK = 9,2

    pH=?

    NH4OH slaba baza

    NH4OH NH4+ + OH

    K baze

    1 1pH=7+ p log

    2 2K c

    K baze

    1 1pH 7 p log

    2 2

    1 1pH 7 9,2 log 0,01

    2 2

    pH 10,6

    K c

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    hidroliza aniona+ +

    2N OHa +CN H O Na +HCN

    7. Izraunajte pH vrijednost 0,1 M otopine NaCN!

    c(NaCN) = 0,1M

    KK= 4,9 10-10 M pKK = log (KK) = 9,31

    pH=?

    K soli

    1 1pH=7 p log

    2 2K c

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    hidroliza kationa+

    4 2 4NH Cl H O N lHH OH C

    8. Izraunajte pH vrijednost 1 %-tne otopine NH4Cl!

    w(NH4Cl) = 1 % = 0,01

    KB= 1,58 105 M pKB = log (KB) = 4,8

    pKK = 9,2

    pH=?

    K soli

    1 1pH= p log

    2 2K c

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    9. Izraunajte pH vrijednost otopine CH3COONH4 koja je

    pripremljena otapanjem 8,25 g CH3COONH4 u 500 mL H2O!

    hidroliziraju i kation i anion

    4 2

    4

    K

    K

    4

    4

    NH Ac H O

    NH Ac 8,25 g

    500 mL

    p NH 9,2

    p HAc 4,7

    NH OH HA

    5

    pH ?

    c

    m

    V

    K

    K

    1 2K K

    1pH= p p

    2K K

    1

    pH= 9,2 4,75 6,982

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    10. Izraunajte pH vrijednost otopine dobivene mijeanjem:

    a) 50 mL 0,05 M HBO2 i 50 mL 0,2 M KOH

    b) 50 mL 0,05 M HBO2 i 5 mL 0,2 M KOH

    c) 50 mL 0,05 M HBO2 i 50 mL 0,05 M KOH

    10

    1 K6,03 10 M p 9,2K K

  • 3 3 3 3

    2 2 2

    3 3 3 2

    3

    UKUPNI

    a) HBO HBO HBO 0,05 mol dm 50 10 dm 2,5 10 mol

    KOH KOH KOH 0,2 mol dm 50 10 dm 10 mol

    50 mL 50 mL 100 mL 0,1 dm

    U zajednikoj otopini dolazi do neutrali

    n c V

    n c V

    V

    2 2 2

    3 2

    s

    HBO + OH BO + H O

    zacije:

    poetno stanje: 2,5 10 mol 10 mol 0

    ravnoteno stanje: 0

    2 310va kise -2,lina je 5 10 izreagi molrala3 3

    2

    7,5 10 mol 2,5 10 mol

    Nakon to je izreagirala sva koliina HBO u otopini su preostale dvije bazne komponente.

    Kako je KOH znatno jaa baza od

    -

    2

    -

    3neizreagirani

    3neizreagiraniUKUPNI

    BO moemo smatrati da je on taj koji odreuje pH otopine.

    Stoga e koncentracija OH iona biti jednaka neizreagiranoj koncentraciji KOH.

    KOH 7,5 10 molKOH

    0,1 dm

    nc

    V

    2 3

    2

    7,5 10 mol dm

    pOH log OH log 7,5 10 1,12

    pH 12,88

    c

  • 3 3 3 3

    2 2 2

    3 3 3 3

    3

    UKUPNI

    b) HBO HBO HBO 0,05 mol dm 50 10 dm 2,5 10 mol

    KOH KOH KOH 0,2 mol dm 5 10 dm 10 mol

    50 mL 5 mL 55 mL 0,055 dm

    U zajednikoj otopini dolazi do neutraliz

    n c V

    n c V

    V

    - -

    2 2 2

    3 3

    HBO + OH BO +

    acije:

    poetno stanje: 2,5 10 mol 10 mol 0

    ravnoteno stanje

    O

    H

    :

    3 3-sav OH je izreagir2,5 10 -

    3 3

    -

    0 m ao1 ol

    1,5 10 mol 0 10 mol

    Nakon to je izreagirala sva koliina OH u otopini su preostale kisela komponenta i njena sol.

    Stoga e se pH otopine raun

    32 neizreagirani 2

    2 3neizreagiraniUKUPNI

    32 2

    2 3

    UKUPNI

    K

    ati prema izrazu za pH vrijednost pufer sustava.

    HBO 1,5 10 molHBO 2,7 10 M

    0,055 dm

    BO 10 molBO 1,8 10 M

    0,055 dm

    bazepH p log 9,

    kiseline

    nc

    V

    nc

    V

    cK

    c

    2

    2

    1,8 102 log 9,02

    2,7 10

  • 3 3 3 3

    2 2 2

    3 3 3 3

    3

    UKUPNI

    c) HBO HBO HBO 0,05 mol dm 50 10 dm 2,5 10 mol

    KOH KOH KOH 0,05 mol dm 50 10 dm 2,5 10 mol

    50 mL 50 mL 100 mL 0,1 dm

    U zajednikoj otopini dolazi do neu

    n c V

    n c V

    V

    2

    3 3

    2 2HBO + OH BO +

    tralizacije:

    poetno stanje: 2,5 10 mol 2,5 10 mol 0

    ravnoteno stanje:

    H O

    3

    2

    0 0 2,5 10 mol

    Izreagirala je sva koliina HBO kao i sva koliina KOH.

    U otopini je preostala samo sol koja hidrolizira prema

    :

    3

    2 2

    2 2 3

    3

    UKUPNI

    2

    K

    2

    BO 2,5 10 molsoli 2,5 10 mol dm

    0,

    1 dm

    1 1 1 1pH 7 p log soli 7 9,2 log 2,5 10

    2

    2 2 2

    pH 1

    BO + H O HBO + O

    0,80

    H

    nc

    V

    K c

  • KISELO-BAZNE REAKCIJE

    +

    4p (NH )=9,2K

    11. Izraunajte pH vrijednost otopine dobivene mijeanjem:

    a) 350 mL 0,1 M HCl i 50 mL 0,1 M NH4OH

    b) 250 mL 0,1 M HCl i 250 mL 0,1 M NH4OH

    c) 100 mL 0,1 M HCl i 450 mL 0,1 M NH4OH

  • 3 3 3 2

    3 3 3 3

    4 4 4

    3

    UKUPNI

    a) HCl HCl HCl 0,1 mol