Page 21 - g lyk
P. 21
7. ∆ιαλύµατα Ασθενών οξέων & βάσεων (σ 108-110, Α 37,38,39,42,44,48,50,51)
-
-
+
+
Α. ΗA + Η 2Ο H 3Ο + A , Ka = [H 3Ο ] [A ] / [ΗA]. H Ka εξαρτάται µόνο από
τη θερµοκρασία και είναι ανάλογη της ισχύος οξέος. Αλλωστε είδαµε ότι και ο
βαθµός ιοντισµού είναι ανάλογος της θερµοκρασίας.
+
-
-
+
Β + Η 2Ο HΒ + ΟΗ , Kb = [HΒ ] [ΟΗ ] / [Β]. H Kb εξαρτάται µόνο από
τη θερµοκρασία και είναι ανάλογη της ισχύος βάσης.
∆εν γράφουµε τη συγκέντρωση του νερού διότι αυτή είναι σταθερή και ίση µε 55,5 Μ
Πάντα συµπληρώνω πινακάκι όταν έχω ασθενές οξύ ή βάση.
2
2
Β. Νόµος αραίωσης Ostwald. K a = a C / (1-a) και K b = a C / (1-a). Είναι φανερό ότι
η συγκέντρωση και ο α είναι αντίστροφα ανάλογα. Ετσι η αραίωση, δηλαδή ή
αύξηση του V, που µικραίνει τη C, οδηγεί σε αύξηση του βαθµού ιοντισµού.
2 2
Προφανώς παρόµοια θα ισχύει K a = x / (C-x) και K b = x / (C-x), a = x/C = n r/n ολ
Προσοχή
Aσθ. οξύ που αραιώνεται C↓, (aC)↓ αλλά a↑, pH↑ (η pH = -logX φθίνουσα)
Aσθ. βάση που αραιώνεται C↓, (aC)↓ αλλά a↑, pΟΗ↑, pH↓ (η pOH = -logX φθίνουσα)
2
2
2
2
Γ. Απλοποιήσεις.Μπορούµε να δεχθούµε Ka = a C, Kb = a C, Ka = x / C, Kb = x /C,
όταν α≤0,1 ή Κa/C ≤0,01.
(Επίσης µπορούµε να δεχθούµε αρχικά την παραδοχή π.χ. 1-α ≈ 1 και στο τέλος να
δούµε αν ήταν ορθή η απόφασή µας π.χ. αν α<0,1 ισχύει…).
1/2
1/2
Τότε pH = -log (aC) = -log(K aC) = -log x & pOH = -log (aC) =-log(K bC) = -log x
∆. Παραδείγµατα 3.7, 3.8
8,9,10. Ασκήσεις Ασθενών οξέων & βάσεων (σ …, Α 40,41,43,45,46,47,49,52,57)
Απλές ασκήσεις εφαρµογής 40,45,46: περιλαµβάνουν συνδυασµό µε αραίωση, 41:
% w/v, 47: n = CV, 52 =σύγκριση ισχύος. Γενικά φτιάχνω πινακάκι και χρησιµοποιώ:
2 2 2 2
Ka = a C / (1-a) και K b = a C / (1-a), K a = x / (C-x) και K b = x / (C-x)
2 2 2 2
Ka = a C, Kb = a C, Ka = x / C, Kb = x /C, όταν α≤0,1 ή Κa/C ≤0,01.
1/2
1/2
pH = -log (aC) = -log(K aC) = -log x & pOH = -log (aC) =-log(K bC) = -log x
11. Σχέση Κa και Kb για συζυγές Ζεύγος οξύ/βάση (σ 111-113, Α 53, 54, 55, 56 )
-
-
Α. Προφανώς η Α που είναι η συζυγής βάση του ΗΑ, άρα Β = Α . Τότε
-
+
+
-
ΗA + Η 2Ο H 3Ο + A , K a,συζ = [H 3Ο ] [A ] / [ΗA]
- - - -
A + Η 2Ο HΑ + ΟΗ , K b,συζ = [HΑ] [ΟΗ ] / [A ]
+ - -14
Πολλαπλασιάζοντας κατά µέλη K a,συζ K b,συζ = K w = [Η 3Ο ] [ΟΗ ] = K w =10
Β. Συνέπειες της αντίστροφης σχέσης:
1. Μπορούµε να προβλέψουµε την µετατόπιση χηµικής ισορροπίας της αντίδρασης
-
+
οξύ + βάση συζ βάση + συζ οξύ, ΗΑ + Β Α + ΗΒ
Η µετατόπιση ευνοεί το ασθενέστερο (σταθερότερο) οξύ ή βάση. Πρακτικά
πρέπει η Ka να µειώνεται (συγκρίνω Κa (οξύ1) µε Κa (οξύ2), [και η Kb µειώνεται
οµοίως, δεν είναι απαραίτητη παρά µία σύγκριση, η δεύτερη επαλήθευση].
-
-
-
-
2. Με βάση τα προηγούµενα, CH 3 OH, J ,Br ,Cl ,NO 3 δεν αντιδρούν µε νερό, διότι ευνοείται στην
-14
περίπτωσή τους ο ασθενέστερος (Η 2 Ο µε Κ w =10 ) Αρα τα ιόντα που προέρχονται από ισχυρά οξέα
(ή ισχυρές βάσεις) δεν αντιδρούν µε το νερό. Αντίθετα, ιόντα που προέρχονται από ασθενή οξέα
(ή ασθενείς βάσεις) αντιδρούν µε το νερό. (quest: διπρωτικά, όξινο θειικό, όξινο ανθρακικό;)
3. Ο πίνακας 3.2 εκφράζει τη σχετική ισχύ οξέων και βάσεων Bronsted- Lowry.
Γ. Είναι φανερό ότι αντιµετωπίζουµε τρεις περιπτώσεις αλατιών, (στην τέταρτη pH=7):
1/2
1. το κατιόν αντιδρά µε νερό pH = - log (K w C αλ / Κ b) ,τύπος επαλήθευσης.
2. το ανιόν αντιδρά µε νερό pOH = - log (K w C αλ / Κ a) 1/2 ,τύπος επαλήθευσης.
1/2
1/2
3. κατιόν & ανιόν αντιδρούν µε νερό [pH= - log (K w Κ a / Κ b) = 7- log (Κ a / Κ b) ]*
η
Προσοχή: στην 3 περίπτωση, το βιβλίο θεωρεί κριτήριο τον λόγο λ =Κa / Κb. Αν
λ>1, όξινο το διάλυµα. Αν λ<1, βασικό το διάλυµα. Αρα η […]* είναι εκτός ύλης.
∆. Παραδείγµατα 3.9, 3.10, 3.11 /πινακάκι ιόντος και σχέση (K a, K b) συζυγούς
