Protolytické rovnováhy
Výpočty pH v různých systémech
Protolytické rovnováhy.2
Výpočty pH hydrolyzovatelných solí
Protolytické rovnováhy.3
Protolytické rovnováhy.4
Hydrolýza solí
̶ Doplňte produkty:
a)
b)
c)
d)
Výpočty pH hydrolyzovatelných solí
̶ 1. Vypočtěte pH roztoku octanu barnatého 0,03 mol l-1.
Protolytické rovnováhy.5
Výpočty pH amfolytů
̶ 2. Vypočtěte pH Sörensenova základního "citranu", který v 1000 ml roztoku obsahuje
0,1 mol kyseliny citronové a 0,2 mol NaOH.
̶ 3. Vypočtěte pH směsi 20 ml 0,05 molárního ethylendiaminu a 40 ml 0,025 molární
HCl.
Protolytické rovnováhy.6
Výpočty pH amfolytů
2. pH = ½ (pKa2 + pKa3) H3A + 2 OH−→ HA2− + 2H2O
pH = ½ (4,761 + 6,396)
pH = 5,58
s iontovou silou: H3A H+ + H2A− 2 H+ + HA2− 3 H+ + A3−
I = ½ (0,1 ∙ 22 + 0,2 ∙ 12)
I = 0,3
pHkor = ½ (4,761 –
0,3
1+ 0,3
∙ 2 + 6,396 –
0,3
1+ 0,3
∙ 3)
pHkor = 4,69
Pozor, iontová síla má velký význam. pH Sörensenova základního "citranu" je 4,69.
HA2−
pK2pK1
pK3
Na+
amfolyt
Protolytické rovnováhy.7
Výpočty pH amfolytů
3. nen = 20 ∙ 0.05 = 1 mmol
nHCl = 40 ∙ 0,025 = 1 mmol
pOH = ½ (14 – 7,18 + 14 – 9,96) = 5,43
pH = 14 – 5,43 = 8,57
pH směsi je 8,57.
Protolytické rovnováhy.8
Výpočty pH tlumivých roztoků
4. Tlumivý roztok byl připraven částečným zneutralizováním 100 ml 0,1 molární kyseliny
monochloroctové hydroxidem sodným koncentrace 0,05 mol l-1. Jaké je pH směsi, byla-li
kyselina zneutralizována z 25 %?
5. Jaké objemy 0,1M-NH4OH a 0,1M-(NH4)2SO4 je třeba smísit, abychom získali 100 ml
tlumivého roztoku o pH 9,85?
Protolytické rovnováhy.9
Výpočty pH tlumivých roztoků
4. nHA = 0,1 ∙ 100 = 10 mmol
nNaOH = 0,25 ∙ 10 = 2,5 mmol
VNaOH =
2,5
0,05
= 50 ml
pH = pKA + log
cA
−
cHA
pH = 2,865 + log
2,5
150
7,5
150
= 2,39
Výsledná směs má pH 2,39.
Protolytické rovnováhy.10
Výpočty pH tlumivých roztoků
5. pOH = pKB + log
𝑐 𝐵
+
𝑐 𝐵
pK(NH4
+
) = 9,245
14 – 9,85 = 14 – 9,245 + log
0,1 ∙ 2 ∙ 𝑉
0,1 (100−𝑉)
V ≈ 11 ml (NH4)2SO4 a 89 ml NH4OH
Je třeba smísit 11 ml (NH4)2SO4 a 89 ml NH4OH.
Protolytické rovnováhy.11
Příklady k řešení
̶ 6. Objem 0,7 ml čistého anilinu (hustota 1,027 g/ml) se zředí vodou na celkový objem 25 ml.
Jaké pH bude mít roztok?
̶ 7. Objem 10 ml 3 % (m/m) kyseliny mléčné se doplní v odměrné baňce vodou na 250 ml.
Jaké pH bude mít roztok?
Protolytické rovnováhy.12
Řešení př. 6
Vanilinu= 0,7 ml
ρanilinu= 1,027 g/ml
Vcelkový= 25 ml
pKa = 4,62
pH?
m = ρ. V = 1,027 . 0,7 = 0,7189 g
n = m/M = 0,7189/93,13 = 0,0077193 mol
c =n/Vcelk. = 0,0077193/0,025 = 0,30877 mol/l
pOH = 0,5 x (9,42- log 0,30877) = 4,97
pH = 14 - 4,97 = 9,03
Roztok bude mít pH 9,03.
Protolytické rovnováhy.13
Řešení př. 7
pKa = 3,862
M 𝐶3 𝐻6 𝑂3 = 90,08 g/mol
V = 10 ml = 10 g
V = 250 ml → 0,25 l
100%......10 g
3%...........m
m = (3*10)/100 = 0,3 g
n = m/M = 0,3/90,08 = 3,33*10-3 mol
c = n/V = 3,33*10-3 /0,25 = 0,01332 mol/l
pH = 0,5*(pKa - log c) = 0,5*[3,862-log(0,01332)] = 2,86
Naředěná kyselina mléčná bude mít pH 2,86.
Protolytické rovnováhy.14