PH สมดุลของสารละลายเริ่มต้น 0.64M ของกรดเบนโซอิกกรด monoprotic (HA) ที่ 25 ^ @ "C" (Ka = 6.3 x 10 ^ -5) คืออะไร?

PH สมดุลของสารละลายเริ่มต้น 0.64M ของกรดเบนโซอิกกรด monoprotic (HA) ที่ 25 ^ @ "C" (Ka = 6.3 x 10 ^ -5) คืออะไร?
Anonim

ตอบ:

ดูด้านล่าง:

คำอธิบาย:

เริ่มต้นด้วยการตั้งค่าตาราง ICE:

เรามีปฏิกิริยาต่อไปนี้:

#HA (aq) + H_2O (aq) rightleftharpoons A ^ (-) (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

และเรามีความเข้มข้นเริ่มต้นที่ # # HA ที่ 0.64 # moldm ^ -3 #ดังนั้นเรามาเสียบสิ่งที่เรามีในตาราง ICE:

#color (white) (mmmmmi) HA (aq) + H_2O (l) rightleftharpoons A ^ (-) (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

# "ครั้งแรก:" สี (สีขาว) (mm) 0.64color (สีขาว) (miimm) -color (สีขาว) (mmmmm) 0color (สีขาว) (mmmmmm) 0 #

# "เปลี่ยน" สี (สีขาว) (IM) -xcolor (สีขาว) (miimm) -color (สีขาว) (mmmm) + xcolor (สีขาว) (mmmmii) + x #

# "สมการ" สี (สีขาว) (mmm) 0.64-xcolor (สีขาว) (iimm) -color (สีขาว) (mmmmm) xcolor (สีขาว) (mmmmmm) x #

ตอนนี้ใช้ # K_a # การแสดงออก:

#K_a = (H_3O ^ (+) ครั้ง A ^ (-)) / HA #

จากโต๊ะน้ำแข็งของเราและค่าที่ให้ไว้เราสามารถเสียบค่าสมดุลทั้งหมดลงใน # K_a # แสดงออกเป็น # K_a # มีค่าคงที่

# (6.3 ครั้ง 10 ^ -5) = (x ^ 2) / (0.64-x) #

อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของกรดสามารถพิจารณาเล็กน้อยเนื่องจาก # K_a # มีขนาดเล็ก: # (0.64-x = 0.64) #

สมการข้างต้นสามารถแก้ไขได้ด้วยการตั้งค่าสมการกำลังสอง แต่คุณประหยัดเวลาด้วยการตั้งสมมติฐานว่าการเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นนั้นน้อยมาก - และมันจะปัดเศษออกเป็นคำตอบเดียวกัน

# (6.3 ครั้ง 10 ^ -5) = (x ^ 2) / (0.64) #

ดังนั้น:

# x = 0.0063498031 #

มีสมการกลายเป็น:

# H_3O ^ (+) = x = 0.0063498031 #

# ค่า pH = -log H_3O ^ (+) #

# ค่า pH = -log 0.0063498031 #

#pH ประมาณ 2.2 #