Svör við aukadæmum – sýrur og basar - Menntaskólinn við Hamrahlíð

Menntaskólinn við Hamrahlíð
EFN303
Svör við aukadæmum – sýrur og basar
Upphitun
1.
a) [H + ] = 10 ─pH = 1,995*10 ─5 M, [OH ─ ] = K v /[H + ] = 5*10 -10 M
b) pH = -log [H + ] = 11 (basísk lausn)
c) [H + ] = K v /[OH - ] = 4*10 ─10 M => pH = 9,4 (basísk lausn)
2. H 2 SO 4 (aq) + 2 NaOH(aq) → 2 H 2 O(l) + Na 2 SO 4 (aq)
Hvörf milli sýru og ramms basa ganga alltaf til enda (ekki jafnvægi).
3.
a) HNO 2 /NO 2 ─ eru s1/b1 og H 2 O/H 3 O + eru b2/s2.
b) C 5 H 5 N/C 5 H 5 NH + eru b1/s1 og H 2 O/OH ─ eru s2/b2.
Rammar sýrur
4.
a) HNO 3 (aq) → H + (aq) + NO 3 ─ (aq)
c V
V
0,50M * 25,00mL
150,00mL
1 1
b) Þynning: [ HNO ] = =
0,083M
3
=
2
Þar sem um ramma sýru er að ræða gildir að [H + ] = [HNO 3 ] = 0,083 M og pH = 1,08.
m 0,0365mól
−3
5. Finnum fyrst mólfjölda sýrunnar: n
HCl
= = = 1*10 mól
g
MW 36,5
mól
Styrkurinn er því: [H+] = [HCl] =
−3
n 1*10 mól
−3
= = 4 *10 M og pH = 2,4.
V 0,25L
6. [H + ] = 10 ─pH = 3,16*10 ─3 M, römm sýra þannig að [HClO 4 ] = [H + ] = 3,16*10 ─3 M.

Menntaskólinn við Hamrahlíð
EFN303
Daufar sýrur
7. Sýrufasti maurasýru er Ks = 1,7*10 -4 (sjá í dæmi 7 á bls. 248 í kennslubók).
a) HCOO ─ .
b) Klofnun sýrunnar er: HCOOH(aq) HCOO ─ (aq) + H + (aq)
+
−
[ H ][ HCOO ]
Jafnvægislíkingin verður því:
Setjum upp töflu:
K s
= = 1,
7 * 10
[ HCOOH ]
−4
HCOOH(aq) HCOO ─ (aq) + H + (aq)
Upphaf [mól/L] 0,05
Hvarf [mól/L] ─ x +x +x
Jafnvægi [mól/L] 0,05─x x x
Sett inn í jafnvægislíkingu, x er lítil tala (sýrufasti lágur) og því er notast við nálgun (eins
og fyrir leysnimargfeldi):
K s
+
−
[ H ][ HCOO ]
2
2
x x
= = ≈ = 1,
7 * 10
0,
05 − x 0,
05
[ HCOOH ]
−4
−3
+
x = 0 05*
1,
7 ⋅10
= 2,
92*
10 M = [ H ]
, og því er sýrustigið pH = 2,54.
8. pH = 2,87 => [H + ] = 10 ─2,87 = 1,35*10 ─3 M. Þetta þýðir að 1,35*10 ─3 mól af
edikssýru hafa klofnað í 1,0 L.
Setjum upp töflu:
CH 3 COOH(aq) CH 3 COO ─ (aq) + H + (aq)
Upphaf [mól/L] 0,10
Hvarf [mól/L] ─ 1,35*10 ─3 +1,35*10 ─3 +1,35*10 ─3
Jafnvægi [mól/L] 0,099 1,35*10 ─3 1,35*10 ─3
Setjum inn í jafnvægislíkingu:
+
−
[ H ][ CH COO ]
[ CH COOH ]
3
−3
2
( 1,
35*
10 ) −5
3
K s
= =
= 1,
85*
0,
099
9. Leyst á sama hátt og dæmi 8. K s = 2,0*10 -9 .
10
−4

Menntaskólinn við Hamrahlíð
EFN303
Rammir basar
10.
a) TlOH.
m 1,
00g
−3
b) Finnum fyrst mólfjöldann: n = = = 4,
52*
10 mól
g
MW 221,
4
mól
og svo mólstyrkinn:
−3
n , 52 * 10 mól
= =
= 9,
03*
10
V 0,
500L
4 −3
c TlOH
M
TlOH er rammur basi sem leysist fullkomlega í jónir í vatnslausn:
TlOH(s) → Tl + (aq) + OH ─ (aq)
Því gildir að c TlOH = [Tl + ] = [OH ─ ] = 9,03*10 ─3 M.
[H + ] = K v /[OH ─ ] = 1,1*10 ─12 M og því er pH = 11,96
Eins má reikna: pOH = -log [OH ─ ] = 2,04 og pH = 14 – pOH = 11,96.
Daufir basar
11. Þetta er reiknað á svipaðan hátt og dæmi 8 og 9.
pH = 11,12 sem gefur pOH = 14-11,12 = 2,88 og [OH ─ ] = 10 ─2,88 = 1,32*10 ─3 M.
Þegar unnið er með daufa basa er alltaf sett upp hvarf basans við vatn.
Setjum upp töflu:
NH 3 (aq) + H 2 O(l) NH + 4 (aq) + OH ─ (aq)
Upphaf [mól/L] 0,10
Hvarf [mól/L] ─ 1,32*10 ─3 +1,32*10 ─3 +1,32*10 ─3
Jafnvægi [mól/L] 0,099 1,32*10 ─3 1,32*10 ─3
Setjum inn í jafnvægislíkingu:
K b
+ −
[ NH
4
][ OH ]
[ NH ]
3
−3
2
( 1,
32 * 10 ) −5
= =
= 1,
76*
10
0,
099

Menntaskólinn við Hamrahlíð
EFN303
12. Reiknað á svipaðan hátt og sýrustig daufra sýra. Úr jafnvægislíkingu fæst styrkur
hydroxíðjóna þannig að nota þarf vatnsfastann til að finna styrk H + jóna.
Setjum upp töflu:
H 2 NNH 2 (aq) + H 2 O(l) H 2 NNH 3 + (aq) + OH ─ (aq)
Upphaf [mól/L] 2,0
Hvarf [mól/L] ─ x +x +x
Jafnvægi [mól/L] 2,0-x x x
Setjum inn í jafnvægislíkingu:
+ −
[ H NNH ][ OH ]
[ H NNH ]
2
2
x
2,
0 − x
x
2,
0
2
2
2 3
K b
= = ≈ = 3,
0 *
x
−
[ ]
−6
−3
= 2 0 * 3,
0 ⋅10
= 2,
45*
10 M = OH
, = [H 2 NNH 3 + ]
10
−6
[H + ] = K v /[OH ─ ] = 4,08*10 ─12 M og því er pH = 11,4.
EÐA: pOH = -log [OH ─ ] = 2,6 og pH = 14 – pOH = 11,4.
Lokastyrkur hydrazine er: [H 2 NNH 2 ] = 2,0-2,45*10 ─3 = 1,998 M ≈ 2,0 M.
Lokahnykkur
13. Flokkum efnin: KOH er rammur basi, KCl er salt af rammri sýru og því hlutlaust,
KCN er salt af daufri sýru og gefur daufbasíska lausn, NH 4 Cl er salt af daufum basa
og gefur daufsúra lausn og HCl er römm sýra. Röðin er því (súrt → basískt):
HCl – NH 4 Cl – KCl – KCN – KOH.
14. C. HY er rammari sýra en HX (lægra pH gildi þýðir aukinn styrkur H + jóna og því
meiri klofnun).
15. D.
16. Auðleyst salt: KNO 3 (öll nítröt eru auðleyst).
Dauf sýra: HCOOH (allar lífrænar sýrur eru daufar).
Torleyst salt: AgCl (kom fyrir í títrun á sjó).
Rammur basi: BaO (öll oxíð eru basísk).
Hin efnin: NH 3 er daufur basi og H 2 SO 4 er römm sýra