by 
Αναμιγνύουμε τα παρακάτω 3 διαλύματα:
- Υ1: 400 mL διαλύματος αμίνης Α: R₁NH₂ 0,1 M
- Υ2: 200 mL διαλύματος αμίνης Β: R₂NH₂ 0,2 M
- Υ3: 400 mL διαλύματος HCl
Απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις:
- Υπολογίστε το pH του τελικού διαλύματος.
- Υπολογίστε τη σταθερά Kb(R₁NH₂).
- Υπολογίστε τη σταθερά Kb(R₂NH₂).
- Ποιο είναι το pH του διαλύματος Υ3;
- Ποιοι είναι οι συντακτικοί τύποι (Σ.Τ.) των αμινών Α και Β;
- Ποια από τις δύο αμίνες υγροποιείται πιο εύκολα στις ίδιες συνθήκες πίεσης;
- Εάν στα διαλύματα Υ1 και Υ2 προσθέσουμε 800 mL από το διάλυμα Υ3 και έπειτα συμπυκνώσουμε το διάλυμα που προκύπτει σε όγκο 1 L, να υπολογίστε το pH του διαλύματος που θα προκύψει τελικά.
Δεδομένα / Υποδείξεις:
- Το ποσοστό (%) της βάσης R₂NH₂ που αντέδρασε είναι 500/9 %.
- Το ποσοστό (%) της βάσης R₁NH₂ που αντέδρασε είναι 400/9 %.
- Στο τελικό διάλυμα [OH⁻] = 5 ∙10⁻⁴ M.
- Οι R₁NH₂ και R₂NH₂ είναι αμίνες της μορφής CνH₂ν+1NH₂, ν ≥ 1.
- Για την παρασκευή του διαλύματος Υ2 χρησιμοποιήθηκαν 1,8 g αμίνης.
- Θεωρήστε ότι όσο αυξάνει η ανθρακική αλυσίδα, αυξάνει η ισχύς του +Ι επαγωγικού φαινομένου.
- Kw = 10⁻¹⁴
- Θερμοκρασία: 25 °C
- Ar: C = 12, H = 1, N = 14
- Τα δεδομένα του θέματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις
- Θεωρήστε log2=0,3, log164=2,2
Καλή επιτυχία!
….. για τα οξέα ανάλογα:
Καλησπέρα Παναγιώτη. Η συγκέντρωση του HCl δεν χρειάζεται ή ξέχασες να τη γράψεις;
Καλησπερα Θοδωρή, είναι εμμέσως ζητούμενη για το pH αργοτερα – δινονται το ποσοστα (%) των βάσεων RNH₂ που αντέδρασαν
Παναγιώτη καλησπέρα. Γιατί ζητάς το pH αφού δίνεις τη συγκέντρωση των ΟΗ;
Επίσης, το ποσοστό που δίνεις για τις βάσεις, σε τι αφορά; Στην αντίδραση με το HCl ή στο συνολικό φαινόμενο και με τους ιοντισμούς; Δεν είναι ξεκάθαρο τι ακριβώς έχουμε ως δεδομένο.
Καλησπερα Δημητρη, για σταδιακη εισαγωγη στην ασκηση και περαιτερω εξοικειωση με τους λογαριθμους
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ:
1. pH τελικού διαλύματος (πρώτη ανάμιξη)
pH = 10,7
2. Σταθερά Kb(R₁NH₂)
Kb1 = 4 * 10⁻⁴
3. Σταθερά Kb(R₂NH₂)
Kb2 = 6,25 * 10⁻⁴
4. pH διαλύματος Υ3
pH = 1
5. Συντακτικοί Τύποι (Σ.Τ.) των αμινών
Αμίνη Α: CH₃NH₂
Αμίνη Β: CH₃CH₂NH₂
6. Ευκολότερη υγροποίηση
Η αμίνη Β (CH₃CH₂NH₂), λόγω μεγαλύτερης σχετικής μοριακής μάζας – ισχυρότερων δυνάμεων London.
7. pH μετά την προσθήκη 800 mL Υ3 και συμπύκνωση στο 1 L
pH = 5,9
Δημητρη καλησπερα, το ποσοστό (%) της βάσης RNH₂ αναφερεται στην αντιδραση με το HCl – ιοντισμο δεν θα ειχαμε ουτως ή άλλως;
Παναγιώτη καλησπέρα. Αναρτώ τις απαντήσεις μου. Αυτή είναι η πρώτη σελίδα:
και αυτή είναι η δεύτερη. Έχουμε μια μικρή διαφορά στο τελευταίο ερώτημα.
Η ερώτησή μου Παναγιώτη αφορά στο εξής. Για να λύσουμε την άσκηση θεωρούμε ότι έχουμε δύο ρυθμιστικά και οι συγκεντρώσεις τους είναι αυτές που προκύπτουν από τις αντιδράσεις με το HCl. Ωστόσο, όπως φάνηκε στη συζήτηση για τα οξέα, μπορούμε να θεωρήσουμε ότι γίνονται επιπλέον αντιδράσεις. Οπότε προφανώς το ποσοστό αλλάζει (έστω και κατά πολύ λίγο). Αλλά μάλλον δεν έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον το τόσο πολύ σκάλισμα. Και πάλι συγχαρητήρια για τις ασκήσεις σου.
Παναγιώτη και Δημήτρη καλησπέρα.
Παναγιώτη συγχαρητήρια για τις όμορφες ασκήσεις ιοντικής που ανεβάζεις. Μια παρατήρηση μόνο σχετικά με τις προσεγγίσεις. Στην 2η αμίνη (αιθυλαμίνη) Kb/C= 0.0156 > 0.01. Δεν ασχολήθηκα βέβαια να υπολογίσω το σφάλμα που προκύπτει.
Δημήτρη συμφωνώ με τα αποτελέσματα που έβγαλες, εκτός από το 7ο . Εμένα μου βγαίνει (x+c)^2=1.64*10^-12, x+y=ρίζα1,64*10^-6 και ph=6-0.107=5.89
Καλησπερα Δημητρη και Ανέστη κι ευχαριστω για τον χρονο και τα σχολια σας – δικο μου λαθος για το 7ο ερωτημα, πρέπει να δωσω οτι log164=2,2 οποτε το pH βγαινει 5,9.
1. Υπολογισμός moles
· Αμίνη Α (R1NH2): n = C * V = 0,1 M * 0,4 L = 0,04 mol.
· Αμίνη Β (R2NH2): n = C * V = 0,2 M * 0,2 L = 0,04 mol.
· HCl (από το Υ3): n = C * V = 0,1 M * 0,8 L = 0,08 mol.
2. Αντίδραση Εξουδετέρωσης
Προσθέτοντας το HCl, οι δύο βάσεις αντιδρούν πλήρως:
R1NH2 + HCl -> R1NH3Cl
R2NH2 + HCl -> R2NH3Cl
Συνολικά moles βάσεων = 0,04 + 0,04 = 0,08 mol.
Moles HCl = 0,08 mol.
Επειδή τα moles είναι ίσα, έχουμε πλήρη εξουδετέρωση. Στο διάλυμα υπάρχουν μόνο τα άλατα των αμινών (τα συζυγή τους οξέα R1NH3+ και R2NH3+).
3. Συγκεντρώσεις και Σταθερές (στο 1 L)
· Συγκέντρωση άλατος Α (C1): 0,04 mol / 1 L = 0,04 M.
· Συγκέντρωση άλατος Β (C2): 0,04 mol / 1 L = 0,04 M.
· Σταθερά Ka1: Kw / Kb1 = 10^-14 / (4 * 10^-4) = 2,5 * 10^-11.
· Σταθερά Ka2: Kw / Kb2 = 10^-14 / (6,25 * 10^-4) = 1,6 * 10^-11.
4. Υπολογισμός [H3O+]
Για μείγμα δύο ασθενών οξέων:
[H3O+] = ρίζα( Ka1C1 + Ka2C2 )
[H3O+] = ρίζα( 2,510^-11 * 0,04 + 1,610^-11 * 0,04 )
[H3O+] = ρίζα( 0,04 * (2,510^-11 + 1,610^-11) )
[H3O+] = ρίζα( 0,04 * 4,1 * 10^-11 )
[H3O+] = ρίζα( 0,164 * 10^-11 ) = ρίζα( 1,64 * 10^-12 )= ρίζα( 164 * 10^-14 )
5. Υπολογισμός pH
pH = 7 – 2,2/2
pH = 5,9
Ανεστη σωστη η παρατηρηση σου επισης – μου διεφυγε – θα αλλαχτει, ισως και με το ΕΚΙ να μειωθει εντος οριων ο βαθμος ιοντισμου της αμινης, ευχαριστω πολυ και παλι για τις ορθες παρατηρησεις σας
Τελικά το έκανα το αριθμητικό. Έχω γράψει 5/8 Χ 10^-4 αντί του σωστού 5/8Χ10^-3.
Παναγιώτη καλησπέρα και πάλι. Όντως λόγω ΕΚΙ το y θα μικρύνει και το σφάλμα τελικά είναι πολύ μικρό. Απλώς μπορεί να προβληματίσει τους μαθητές