Finde pH-værdien af HF [lukket]

Nå ja, men knap. Forudsat at du glemte at sige, at $ C = 0,04 M $ er molariteten af HF-løsningen, så har du anvendt dine ligninger korrekt.

En bekymring her er, at dine genvejsligninger er afhængige af, hvad der ofte kaldes den “lille x-tilnærmelse”, som siger, at mængden af HF, der faktisk adskiller sig, er så lille, at vi kan forsømme forskellen mellem HFs indledende og ligevægtsmolaritet. Er det faktisk sandt? fra Ka-ligningen, der beskriver ligevægtssammensætningen af opløsningen: $$ K_a = \ frac {[{\ rm H} _3 {\ rm O} ^ {+}] [{\ rm F} ^ {-}]} { [{\ rm HF}]} $$ Hvis vi lader $ x $ stå for ligevægtsmolariteten på $ {\ rm H} _3 {\ rm O} ^ {+} $ og $ C $ for den indledende molaritet af HF, så bliver denne ligning til $$ x ^ 2 = K_a (C – x) $$, som kan løses med den kvadratiske ligning. Brug af $ C = 0,04 $ finder vi $ x = 4,819 \ times10 ^ {- 3} $, som giver pH = 2.317 … Du vil bemærke, at “det adskiller sig fra din værdi, og det er, fordi det faktisk er omkring 12% af HF adskiller sig, hvilket ikke er så lille.

Dog , et punkt vi ikke har behandlet endnu er, at du har givet dit svar til langt mere præcision, som dataene retfærdiggør. Du har kun 2 signifikante cifre i din pKa og kun 1 i din værdi for C. Det betyder, at dit svar kun skal have et signifikant ciffer, og du skal give det som pH = 2. I det tilfælde, når du tager nøjagtigheden af dine data i betragtning, er dit svar korrekt. Faktisk er dit svar korrekt, selv med to signifikante cifre (pH = 2,3). Men det er bare heldig. Du vil måske undersøge, hvornår du kan bruge disse ligninger, og hvornår du ikke kan.