Zjištění hodnoty pH HF [uzavřeno]

No, ano, ale stěží. Za předpokladu, že jste zapomněli říci, že $ C = 0,04M $ je molarita vysokofrekvenčního řešení, pak jste své rovnice aplikovali správně.

Obavy zde jsou, že vaše zkratkové rovnice se spoléhají na to, co se často nazývá „aproximace malého x“, která říká, že množství HF, které se ve skutečnosti disociuje, je tak malé, že můžeme zanedbávat rozdíl mezi počáteční a rovnovážnou molaritou HF. Je to skutečně pravda? Abychom to mohli vidět, museli bychom provést celý výpočet, počínaje z Ka rovnice, která popisuje rovnovážné složení řešení: $$ K_a = \ frac {[{\ rm H} _3 {\ rm O} ^ {+}] [{\ rm F} ^ {-}]}} { [{\ rm HF}]} $$ Pokud necháme $ x $ stát pro rovnovážnou molaritu $ {\ rm H} _3 {\ rm O} ^ {+} $ a $ C $ pro počáteční molaritu HF, pak se tato rovnice změní na $$ x ^ 2 = K_a (C – x) $$, které lze vyřešit kvadratickou rovnicí. Pomocí $ C = 0,04 $ najdeme $ x = 4,819 \ times10 ^ {- 3} $, které dává pH = 2,317 … Všimnete si, že se to liší od vaší hodnoty, a to proto, že ve skutečnosti je to asi 12% HF disociuje, což není tak malé.

Nicméně , bod, kterému jsme se dosud nezabývali, je, že jste odpověděli mnohem přesněji, než jsou data oprávněná. Ve své pKa máte pouze 2 platné číslice a ve své hodnotě pro C pouze 1. To znamená, že vaše odpověď by měla mít pouze jednu významnou číslici a měli byste ji uvést jako pH = 2. V tom případě s ohledem na přesnost vašich údajů je vaše odpověď správná. Ve skutečnosti je vaše odpověď správná dokonce na dvě významné číslice (pH = 2,3). Ale to má štěstí. Možná budete chtít studovat, kdy můžete tyto rovnice použít a kdy. „