by 
ΕΚΦΩΝΗΣΗ 1
Αναμιγνύονται τα παρακάτω 3 διαλύματα:
- 500 mL διαλύματος CH3COOH 0,1 M
- 200 mL διαλύματος HCOOH 0,25 M
- 100 mL διαλύματος NaOH, 0,5 M
και το διάλυμα που προκύπτει αραιώνεται μέχρι τελικού όγκου V L.
α) Να υπολογίσετε το pH του τελικού διαλύματος.
β) Να υπολογίσετε το % ποσοστό (σε μορφή κλάσματος) του CH3COOH που αντέδρασε.
Δίνονται:
Kw = 10⁻¹⁴
Ka(CH3COOH) = 2·10⁻⁵
Ka(HCOOH) = 5·10⁻⁴
Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ = 25 οC
Τα δεδομένα του θέματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις.
ή εναλλακτικά
ΕΚΦΩΝΗΣΗ 2
Αναμιγνύονται τα παρακάτω 3 διαλύματα:
- 500 mL διαλύματος CH3COOH 0,1 M
- 200 mL διαλύματος HCOOH 0,25 M
- 100 mL διαλύματος NaOH, 0,5 M
και το διάλυμα που προκύπτει αραιώνεται μέχρι τελικού όγκου V L.
Το % ποσοστό (σε μορφή κλάσματος) του CH3COOH) που αντέδρασε είναι 1/6
α) Να υπολογίσετε το Ka του ΗCΟΟΗ
β) Να υπολογίσετε το pH του τελικού διαλύματος.
Δίνονται:
Kw = 10⁻¹⁴
Ka(CH3COOH) = 2·10⁻⁵
Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ = 25 οC
Τα δεδομένα του θέματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις.
Καλή δύναμη !
….. για τις βάσεις ανάλογα:
Η σκέψη μου Παναγιώτη βασίζεται σε κάτι άλλο. Αν υποθέσουμε ότι έχουμε ένα διπρωτικό οξύ. Στην ογκομέτρηση δεν περιμένουμε να έχουμε δύο ισοδύναμα σημεία; Κατανάλωση για τη μία μορφή, και μετά για την άλλη. Το γεγονός ότι έχουμε δύο οξέα, από την άποψη της αντίδρασης με τα ιόντα υδροξειλίου, δεν παρουσιάζει κάποια διαφορά. Τι λες;
Δημήτρη είδες την απάντηση μου;
Θοδωρή καλησπέρα. Μόλις τώρα έχω πάλι επαφή με υπολογιστή και διάβασα τα σχόλια. Εξακολουθώ να έχω την ίδια απορία. Όταν αντιμετωπίζουμε μια ογκομέτρηση διπρωτικού οξέος, με δύο ισοδύναμα σημεία, ολοκληρώνεται ο ένας ιοντισμός και μετά παίρνουμε τον δεύτερο (γι’ αυτό και δύο ΙΔ, συνοπτικά φυσικά αυτό που γράφω). Η επίλυση της άσκησης του Παναγιώτη δεν χρησιμοποιεί τη διαφορά των Κα. Οπότε το ερώτημα είναι γιατί η διαφορετική προσέγγιση στα δύο προβλήματα;
Τώρα όσον αφορά στη διαφορά των Κα Θοδωρή σου στέλνω μια παραπομπή και να μου πεις τη γνώμη σου. (Simultaneous determination of mixtures of acids by potentiometric titration, https://doi.org/10.1016/S0003-2670(98)00185-8)
Καλησπέρα , ίσως να παίζει ρόλο και το ακόλουθο: Στα πολυπρωτικά οξέα υπάρχει μεγάλη διαφορρά μεταξύ των διαδοχικών Ka (Ka1 >> Ka2 >> Ka3). Κάθε αποπρωτονίωση αυξάνει το αρνητικό φορτίο της χημικής οντότητας, οπότε η επόμενη γίνεται πολύ δυσκολότερα. Γι’ αυτό η εξουδετέρωση γίνεται διαδοχικά και εμφανίζονται ξεχωριστά στάδια.
Σε ένα μείγμα δύο διαφορετικών οξέων, όπως εδώ οι τιμές Ka είναι συνήθως πιο κοντινές και τα οξέα είναι ανεξάρτητα μεταξύ τους. Έτσι συμβάλλουν ταυτόχρονα στο pH και η βάση κατανέμεται μεταξύ τους, οδηγώντας σε παράλληλη μερική εξουδετέρωση.
…..η γνώμη μου είναι επίσης ότι η βασική ιδέα της ανάρτησης για τους μαθητές είναι να χειρίζονται τα εν λόγω δεδομένα για εξοικείωση κυρίως και λιγότερο να μπορούν να αιτιολογήσουν την διαφορά στα πολυπρωτικα οξέα και στα μείγματα οξέων
Παναγιώτη ευχαριστώ για την απάντηση. Όσον αφορά την αξία της άσκησής σου, έχεις δίκιο για τους μαθητές και τον στόχο σου.
Πάντως σκέφτομαι να λύσω την άσκηση ως εξής, μόλις βρω χρόνο. Να αντιδράσει η βάση με το ένα οξύ (ισότητα mol) και μετά να προσθέσω το 2ο οξύ και να υπολογίσω ποσοστό μετατροπής και pH. Ίσως έχει ενδιαφέρον.
Καλησπέρα. Παναγιώτη συμφωνώ αλλά θα κάνω ακόμα ένα σχόλιο. Θωμά σε διάλυμα ασθενούς μονοπρωτικού οξέος κάνουμε προσέγγιση όταν α <= 0,1. Κάνουμε δηλαδή δεκτό σφάλμα μέχρι και 10%. Όταν κάνουμε προσεγγίσεις δεν κάνουμε “εκπτώσεις” στην επιστημονική εγκυρότητα. Οι προσεγγίσεις γίνονται ώστε, όταν δεν απαιτείται πολύ μεγάλη ακρίβεια, να απλοποιήσουμε τους υπολογισμούς.
Δημήτρη και Θωμά μεταφέρω και κάτι από το έγκυρο βιβλίο “Σύγχρονες Μέθοδοι στη Χημική Ανάλυση” των Pecsok-Shields-Cairns-McWilliam, απόδοση στα ελληνικά Σταύρος Βολιώτης, Εκδόσεις Πνευματικός : σελ. 510 “Αν οι διαδοχικές pK ενός διπρωτικού οξέος διαφέρουν κατά 3 ή περισσότερο, η καμπύλη τιτλοδότησης αποτελείται από δύο μονοπρωτικές καμπύλες. Καθώς οι τιμές pK πλησιάζουν η μία την άλλη, οι δύο καμπύλες συγχονεύονται σε μια απλή, και το ισοδύναμο σημείο του πρώτου πρωτονίου εξαφανίζεται” (έχει και τα σχετικά σχήματα). Και παρακάτω: Για να πετύχουμε ένα ικανοποιητικό τέλος τιτλοδότησης σε ένα σύστημα πολυπρωτικού οξέος, δύο τουλάχιστον διαδοχικές τιμες pK πρέπει να διαφέρουν το λιγότερο κατά 3, και το τέλος της τιτλοδότησης να γίνεται σε pH από 4 έως 10″. Νομίζω αυτά δικαιολογούν αυτά που έχω ισχυριστεί έως τώρα.
Δημήτρη εγώ σε ευχαριστώ για τον χρόνο σου και τις ιδέες σου , τσεκαρε αυτό που λες , έχει ενδιαφέρον
Θοδωρή καλησπέρα.
Μάλλον με παρεξήγησες. Δεν αμφισβητώ τίποτα από αυτά που αναφέρεις. Ολόσωστα. Απλά ανέφερα το άρθρο (έπεσα πάνω του πριν από 10 ημέρες) γιατί μου έκανε εντύπωση. Προσδιορίζει ποσοτικά μίγμα οξέων, με ποτενσιομετρία, ανεξάρτητα από ka.
Έτσι κι αλλιώς, το όλο θέμα ξεκίνησε από την ερώτηση που είχα θέσει, που όμως είναι λάθος γιατί παραλείπει την επίδραση που θα έχει στο pH η προσθήκη του επόμενου οξέος.
Καλό βράδυ.
Kαλημέρα σε όλους. Θα ήθελα να ρωτήσω πως θα υπολογίζατε το pH ενός διαλύματος στο οποίο προσθέτουμε 0,1mol CH3COOH, 0,1mol CH3COONa, 0,2mol HCOOH και 0,2mol HCOONa με τελικό όγκο 1L.
Καλημέρα Άγγελε (πολύ καλή ερώτηση) και στους υπολοιπους
Με Gemini ιδέες και λιγο βιαστικα
Kw = 10⁻¹⁴
Ka(CH3COOH) = 2·10⁻⁵
Ka(HCOOH) = 5·10⁻⁴
Πως θα υπολογίζατε το pH ενός διαλύματος στο οποίο προσθέτουμε 0,1mol CH3COOH, 0,1mol CH3COONa, 0,2mol HCOOH και 0,2mol HCOONa με τελικό όγκο 1L.
pH=3,3 αν γινουν οι πραξεις με το HCOOH
pH=4,7 αν γινουν οι πραξεις με το CH3COOH
Γιατί δεν χρησιμοποιούμε το οξικό σύστημα;Αν δοκιμάσετε να υπολογίσετε το pH χρησιμοποιώντας το οξικό σύστημα με τις αρχικές του συγκεντρώσεις, θα βρήκατε pH = 4,7. Ωστόσο, επειδή το μυρμηκικό σύστημα απελευθερώνει περισσότερα H3O+, η ισορροπία του οξικού μετατοπίζεται προς τα αριστερά (σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier), καταναλώνοντας οξικά ιόντα και παράγοντας αδιάστατο οξικό οξύ, μέχρι η σχέση [CH3COO-]/[CH3COOH] να προσαρμοστεί στο pH = 3,3 που επέβαλε το ισχυρότερο οξύ.
εαν θεωρησουμε
Kw = 10⁻¹⁴
Ka(CH3COOH) = 10⁻⁵
Ka(HCOOH) = 10⁻⁴
έχουμε αντιστοιχα
pH=4 αν γινουν οι πραξεις με το HCOOH
pH=5 αν γινουν οι πραξεις με το CH3COOH
Προφανως μαλλον οχι καταλληλο θεμα για παιδιά
Αντιγραφω μια ασκηση του Θοδωρη Βαχλιωτη (είδες που φύλαξα το pdf;) με πιο ΄κατάλληλη διατυπωση’
Υδατικό διάλυμα Δ περιέχει τα ασθενή μονοπρωτικά οξέα ΗΑ 0,1 Μ και ΗΒ 0,5 Μ και τα άλατά τους NaA 0,2 Μ και NaB 0,1 Μ.
α. Να υπολογίσετε το pH του διαλύματος Δ. [pH=4]
β. Να συγκρίνετε την ισχύ των οξέων ΗΑ και ΗΒ. [HA>HB]
Δίνεται για το οξύ ΗΑ: Ka=2.10-4.
Καλημέρα σε όλους
Καλησπέρα. Σε αυτήν την περίπτωση Άγγελε γίνεται η αντίδραση
HCOOH + CH3COO- <=> HCOO- + CH3COOH
με Κc = Ka(HCOOH) / Ka(CH3COOH) = 5*10^-4 / 2*10^-5 = 25.
Αν υπολογίσεις το Qc = 1 < Κc και γίνεται αντίδραση προς τα δεξιά.
Ξεφύγαμε!
Παναγιώτη καλημέρα. Αναρτώ την απάντηση που σου ανέφερα. Ίσως έχει κάποιο ενδιαφέρον. Για την απάντησή σου στον Άγγελο, δεν κατάλαβα κάτι. Όταν υπολογίζεις το pH με το HCOOH παίρνεις μία τιμή και με το CH3COOH παίρνεις άλλη; Αν λες αυτό δεν μπορεί να είναι σωστό. Το pH έχει μία τιμή. Μήπως κάτι δεν κατάλαβα;
Καλησπερα σε ολους
Δημητρη πολυ καλη η ιδεα σου.
Η τιμη του pH του διαλυματος που θα προτεινα θα ηταν 4 (όχι 4 ή 5) αν περναμε υποψη μας το γεγονος οτι το pH το καθοριζει το
ισχυρο οξυ κυριως, για τα ακολουθα δεδεομενα
Kw = 10⁻¹⁴
Ka(CH3COOH) = 10⁻⁵
Ka(HCOOH) = 10⁻⁴
pH ενός διαλύματος στο οποίο προσθέτουμε 0,1mol CH3COOH, 0,1mol CH3COONa, 0,2mol HCOOH και 0,2mol HCOONa με τελικό όγκο 1L.
Ωστόσο μάλλον ο πιο γενικόw τροπος ειναι η επιλυση μεσω της μέθοδου του ισοζυγίου φορτίου
[H3O+] + [Na+] = [OH-] + [HCOO-] + [CH3COO-]
για τα ακολουθα δεδεομενα
Kw = 10⁻¹⁴
Ka(CH3COOH) = 10⁻⁵
Ka(HCOOH) = 10⁻⁴
pH ενός διαλύματος στο οποίο προσθέτουμε 0,1mol CH3COOH, 0,1mol CH3COONa, 0,2mol HCOOH και 0,2mol HCOONa με τελικό όγκο 1L.
Είναι ο πιο αυστηρός επιστημονικά τρόπος για να λυθεί οποιοδήποτε πρόβλημα ιοντικής ισορροπίας, (δεν βασίζεται σε παραδοχές).
Το αποτέλεσμα που προκυπτει απο GEMINI ειναι pH=4,3
Αν παρατηρηστε ειναι κοντα στην τιμη 4 αν περναμε υποψη μας το γεγονος οτι το pH το καθοριζει το
ισχυρο οξυ κυρίως, η συνεισφορα του +0,3 οφειλεται και στην υπαρξη του CH3COOH.
μια απαντηση https://docs.google.com/document/d/1W8i-X7swzSpd6_DoXTuZlYGV04zhEK4W1zhAYU4QEAE/edit?tab=t.0