Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.3: Додатки рівноваги (вправи)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    23164

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Це домашні вправи для супроводу глави 9 Університету Кентуккі LibreText для CHE 103 - Хімія для здоров'я союзників. Відповіді нижче запитань.

    Запитання

    (натисніть тут для вирішення)

    Q9.1.1

    Опишіть різницю між сильною кислотою і слабкою кислотою.

    Q9.1.2

    Опишіть різницю між міцним підставою і слабким підставою.

    Q9.1.3

    Визначте кожне з наступних як сильну кислоту, слабку кислоту, сильну основу або слабку основу.

    1. HCl
    2. NaOH
    3. КОХ
    4. HNO 2
    5. HNO 3
    6. HF
    7. NH 3
    8. Ба (ОН) 2
    9. СН 3 СН 2 СООН

    Q9.1.4

    Напишіть рівняння, що представляє поведінку кожної речовини, про яку йдеться 3. Зверніть увагу на тип стрілки, використовуваної в рівнянні.

    Q9.1.5

    Розчин готують шляхом розчинення 15,0 г NaOH в достатній кількості води, щоб вийшло 500,0 мл розчину. Розрахуйте рН розчину.

    Q9.1.6

    Розчин готують шляхом розчинення 22,0 г HCl в достатній кількості води, щоб вийшло 300,0 мл розчину. Розрахуйте рН розчину.

    (натисніть тут для вирішення)

    Q9.2.1

    Що таке буфер?

    Q9.2.2

    Яке призначення буфера?

    Q9.2.3

    Визначте, чи може кожна з цих пар виступати в ролі буфера.

    1. ГКл/сл −
    2. ВЧ/Ф −
    3. Н 2 СО 4 /ГСО 4 −
    4. ЗСО 4 − /ТАК 4 −
    5. Н 2 О/НАО
    6. НЕМАЄ 2 /КН 2
    7. ВКЛ/НАОГ

    Q9.2.4

    Напишіть формулу кон'югатної основи, необхідної для формування буфера з кожною з наступних слабких кислот.

    1. ХЛО 3
    2. Н 2 ПО 4 −
    3. СН 3 СООН

    Q9.2.5

    Напишіть формулу кон'югатної кислоти, необхідної для формування буфера з кожним з наступних слабких підстав.

    1. NH 3
    2. СН 3 Н 2

    Q9.2.6

    Опишіть буферну ємність.

    Відповіді

    9.1: Кислота та базова міцність

    Q9.1.1

    Сильна кислота повністю дисоціює на іони, а слабка кислота не повністю дисоціює на іони.

    Q9.1.2

    Міцна основа - це базова (метал з -ОН) група, яка повністю дисоціює на іони. Слабка основа - це протонний акцептор, але не всі молекули приймуть протон.

    Q9.1.3

    Визначте кожне з наступних як сильну кислоту, слабку кислоту, сильну основу або слабку основу.

    1. HCl - сильна кислота. Див. Список з 6 сильних кислот.
    2. NaOH є міцною базою. Має метал з групою -OH.
    3. КОН - міцна основа. Він має метал і групу -OH.
    4. HNO 2 є слабкою кислотою. Формула починається з Н, але це не вода, так що це кислота. Визнати його слабким, оскільки його немає в списку 6 сильних кислот.
    5. HNO 3 є сильною кислотою. Формула починається з Н, але це не вода, так що це кислота. Дивіться список 6 сильних кислот.
    6. HF - це слабка кислота. формула починається з Н, але це не вода, так що це кислота. Розпізнати його слабо, тому що його немає в списку 6 сильних кислот.
    7. NH 3 є слабкою базою. Аміни - слабкі підстави.
    8. Ba (OH) 2 - міцна основа. Має метал з групою -OH.
    9. СН 3 СН 2 СООН є слабкою базою. Він має функціональну групу карбонової кислоти, тому це кислота. Карбонові кислоти все слабкі (теж немає в списку 6 сильних кислот).

    Q9.1.4

    Напишіть рівняння, що представляє поведінку кожної речовини, про яку йдеться 3. Зверніть увагу на тип стрілки, використовуваної в рівнянні.

    1. HCl (aq)\(\rightarrow\) H+(aq) + Cl–(aq)
    2. NaOH (aq)\(\rightarrow\) Na+(aq) + OH–(aq)
    3. КОН (aq)\(\rightarrow\) K+(aq) + OH–(aq)
    4. HNO (2 кв)\(\rightleftharpoons\) H+(aq) + NO2–(aq)
    5. HNO (3 кв)\(\rightarrow\) H+(aq) + NO3–(aq)
    6. ВЧ (aq)\(\rightleftharpoons\) H+(aq) + F–(aq)
    7. Н 3 (ак) + Н 2 О (л)\(\rightleftharpoons\) NH4+(aq) + OH–(aq)
    8. Ба (ОН) 2 (aq)\(\rightarrow\) Ba2+(aq) + 2OH–(aq)
    9. СН 3 СН 2 СООН (кв)\(\rightleftharpoons\) H+(aq) + CH3CH2COO–(aq)

    Q9.1.5

    NaOH є міцною основою і повністю дисоціює (див. Реакцію). Оскільки він повністю дисоціює, концентрація NaOH дорівнює концентрації OH —. Нам потрібно розрахувати концентрацію NaOH.

    NaOH (aq)\(\rightarrow\) Na+(aq) + OH–(aq)

    \(15.0\;g\;\text{NaOH}\left(\frac{1\;mol}{40.00\;g}\right)=0.375\;mol\;\text{NaOH}\)

    \(M=\frac{mol\;solute}{L\;soln}=\frac{0.375\;mol}{0.500\;L}=0.750\;M\;NaOH\)

    [NaOH] = [ОН -] = 0,750 М

    Використовуйте [OH —], щоб знайти PoH.

    \(p\text{OH} = -log[\text{OH}^-]=-log[0.750]=0.125\)

    Тепер перетворіть з pH в pH. Зверніть увагу, що 14 є точним числом у цьому контексті, тому воно не впливає на значні цифри.

    \(p\text{H}+p\text{OH}=14\)
    \(p\text{H}=14-p\text{OH}\)
    \(p\text{H}=14-0.125\)
    \(p\text{H}=13.875\)

    Q9.1.6

    HCl є сильною кислотою і повністю дисоціює (див. Реакцію). Так як він повністю дисоціює, то концентрація HCl дорівнює концентрації Н +. Нам потрібно розрахувати концентрацію HCl.

    HCl (aq)\(\rightarrow\) H+(aq) + Cl–(aq)

    \(22.6\;g\;\text{HCl}\left(\frac{1\;mol}{36.46\;g}\right)=0.603\;mol\;\text{HCl}\)

    \(M=\frac{mol\;solute}{L\;soln}=\frac{0.603\;mol}{0.300\;L}=2.01\;M\;HCl\)

    [HCl] = [Н +] = 2,01 М

    \(p\text{H} = -log[\text{H}^+]=-log[2.01]=0.303\)

    9.2: Буфери

    Q9.2.1

    Буфер - це слабка кислота та її кон'югатна основа (або слабка основа та її кон'югатна кислота), що допомагає підтримувати рН розчину.

    Q9.2.2

    Призначення буфера - протистояти зміні рН в розчині.

    Q9.2.3

    1. HCl/Cl - не може, оскільки HCl є сильною кислотою.
    2. ВЧ/Ф - може тому, що HF є слабкою кислотою, а F - є її сполученою основою. Він буде доданий до суміші у вигляді солі (іонної сполуки) F − (тобто NaF, KF тощо)
    3. H 2 SO 4/HSO 4 − не може, оскільки H 2 SO 4 є сильною кислотою.
    4. HSO 4 − /SO 4 2− може, оскільки HSO 4 - є слабкою кислотою, а SO 4 2 - є її сполученою основою. Обидва сполуки будуть додані в суміш у вигляді солей (тобто NaHSO 4 і Na 2 SO 4).
    5. H 2 O/NaOH не може тому, що NaOH є сильною основою, а NaOH і H 2 O не є сполученою кислотно-лужною парою.
    6. HNO 2/KNO 2 може тому, що HNO 2 є слабкою кислотою, а KNO 2 містить її кон'югатну основу. Зверніть увагу, що KNO 2 є сильним електролітом, тому він дисоціює на K + і NO 2 −. HNO 2 і NO 2 − утворюють сполучену кислотно-лужну пару.
    7. HCl/NaOH не може, тому що HCl є сильною кислотою, NaOH є сильною основою, і вони не утворюють кон'югатної кислотно-лужної пари.

    Q9.2.4

    Напишіть формулу кон'югатної основи, необхідної для формування буфера з кожною з наступних слабких кислот.

    1. ClO 3 − (або сіль типу NaClO 3)
    2. HPO 4 2− (або сіль, така як Na 2 HPO 4)
    3. CH 3 COO − (або сіль, така як CH 3 COO Na)

    Q9.2.5

    Напишіть формулу кон'югатної кислоти, необхідної для формування буфера з кожною з наступних слабких кислот.

    1. NH 4 + (або сіль типу NH 4 Cl)
    2. СН 3 NH 3 + (або сіль типу CH 3 NH 3 Cl)

    Q9.2.6

    Буферна ємність - це кількість кислоти або основи, яку можна додати в буферний розчин, перш ніж він більше не зможе протистояти значним змінам рН розчину. Додавання невеликої кількості кислоти або основи змінить рН буфера на невелику кількість, і буфер продовжує бути ефективним. Якщо додати більшу кількість кислоти або основи, буферна ємність досягається, і розчин більше не може протистояти змінам рН.