Farmasian pääsykoetehtävä

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Olen tässä puntaroinut farmasian pääsykoekirjojen ja entisten pääsykoetehtävien kanssa, mutta harmikseni olen huomannut, etten todellakaan osaa ratkaista happo-emäs-titraukseen liittyviä tehtäviä (Vaikka näkisin valmiit vastauksetkin).
Pyytäisinkin teitä, Arvon kemianerot, että auttaisitte minua tässä probleemassani.
Esimerkiksi seuraavanlaista "perustehtävää" en osaa ratkaista:
0,15 mol etikkahappoa ja 0,15 mol natriumasetaattia liuotetaan veteen ja laimennetaan niin että kokonaistilavuus on 1,00 litraa. Laske liuoksen pH. Ka (Etikkahappo) = 0,00180 mol/l.
Olisin hyvin, hyvin kiitollinen jos joku mukava ihminen osaisi auttaa minua. Kiitoksia jo etukäteen !

Kommentit (3)

hmk
Seuraa 
Viestejä867
Liittynyt31.3.2005
haluan_vastauksia
Esimerkiksi seuraavanlaista "perustehtävää" en osaa ratkaista:
0,15 mol etikkahappoa ja 0,15 mol natriumasetaattia liuotetaan veteen ja laimennetaan niin että kokonaistilavuus on 1,00 litraa. Laske liuoksen pH. Ka (Etikkahappo) = 0,00180 mol/l.
Olisin hyvin, hyvin kiitollinen jos joku mukava ihminen osaisi auttaa minua. Kiitoksia jo etukäteen !

Happovakio Ka on määritelty seuraavasti:

Ka = [H+][A-]/[HA],

missä HA on happo ja A- sitä vastaava emäs. Hakasulut tarkoittavat lajikkeen konsentraatiota tasapainotilanteessa. Etikkahapon tapauksessa HA = CH3COOH ja A- = CH3COO-. Alkutilanteessa kummankin lajikkeen konsentraatio on 0,15 mol/l, ja H+:n konsentraatio on nolla. Kirjoitetaan dissosiaatioyhtälö:

CH3COOH = CH3COO- + H+.

Kun tasapaino on asettunut, H+:n konsentraatio [H+] = x. Koska H+ on peräisin CH3COOH:n dissosiaatiosta, täytyy tasapainossa olla [CH3COOH] = 0,15 mol/l - x. Samalla syntyy lisää asetaatti-ioneja, joten [CH3COO-] = 0,15 mol/l + x. Sijoitetaan nämä yllä annettuun happovakion lausekkeeseen:

Ka = x*(0,15 + x)/(0,15 - x).

Koska etikkahapon happovakio on hyvin pieni, ei H+:aa synny paljoa (eli x on pieni). Voidaankin arvioida, että (0,15 - x) ~ (0,15 + x) ~ 0,15, jolloin yo. lauseke supistuu muotoon

Ka = x,

eli x = [H+] = 0,00180 mol/l. Tästä osaat laskea pH:n.

Edit: Oliko tehtävässä todellakin annettu etikkahapon happovakioksi 0,00180 mol/l?

In so far as quantum mechanics is correct, chemical questions are problems in applied mathematics. -- H. Eyring

Vierailija

Kovasti kiitoksia vastauksestasi
Juu mutta siis en edelleen ymmärrä, että miten tuo natriumasetaatti voisi tai pitäisi laskuun liittää?
Ja todellakin, olin huomaamatta katsonut nollat väärin, eli etikkahapon happovakion arvo olikin 0,0000180 mol/l. Esimerkkivastaus oli seuraavanlainen:
HAc + H2O -><- (tasapainonuoli) Ac- + H3O
[H3O+] = Ka * (0,15/0,15) = Ka
pH= -logKa =4,74
Eli ratkaisu oli hyvin paljon samanlainen kuin sinullakin, mutta mistä tuossa lausekkeessa on saatu tuo keskimmäinen oksoniumionikaava?

hmk
Seuraa 
Viestejä867
Liittynyt31.3.2005
haluan_vastauksia
Kovasti kiitoksia vastauksestasi
Juu mutta siis en edelleen ymmärrä, että miten tuo natriumasetaatti voisi tai pitäisi laskuun liittää?



Natriumasetaatti tietenkin tuottaa liuokseen asetaatti-ioneja CH3COO- :

CH3COONa ---> CH3COO- + Na+

Tämä dissosiaatio tapahtuu käytännössä täydellisesti, joten 0,15 mol natriumasetaattia tuottaa 0,15 mol asetaatti-ioneja liuokseen. Eli aluksi liuoksessa on
CH3COOH: 0,15 mol
CH3COO- : 0,15 mol
H+ : 0 mol.

Tämä ei ole tasapainotilanne. Tasapainossa pitoisuudet ovat muuttuneet (reaktioyhtälön stoikiometrian mukaisesti):

CH3COOH: 0,15 - x
CH3COO- : 0,15 + x
H+ : x.

Näistä sitten voidaan laskea [H+] ja pH kuten edellisessä viestissäni kerroin. Koska x on pieni, kaksi ensimmäistä lukuarvoa ovat noin 0,15.

haluan_vastauksia

Ja todellakin, olin huomaamatta katsonut nollat väärin, eli etikkahapon happovakion arvo olikin 0,0000180 mol/l. Esimerkkivastaus oli seuraavanlainen:
HAc + H2O -><- (tasapainonuoli) Ac- + H3O
[H3O+] = Ka * (0,15/0,15) = Ka
pH= -logKa =4,74
Eli ratkaisu oli hyvin paljon samanlainen kuin sinullakin, mutta mistä tuossa lausekkeessa on saatu tuo keskimmäinen oksoniumionikaava?

Niin, eli tuossa malliratkaisussa on käytetty H3O+ eikä H+, mutta se nyt on ihan sama. Happovakion määritelmästä

Ka = [H3O+][A-]/[HA]

voidaan ratkaista [H3O+] ja siitä seuraa tuo keskimmäinen kaava oksoniumionikonsentraatiolle (kun käytetään em. likiarvoja 0,15 + x ~ 0,15 - x ~ 0,15.

In so far as quantum mechanics is correct, chemical questions are problems in applied mathematics. -- H. Eyring

Uusimmat

Suosituimmat