Kommentarer
- Det finns ' ingenting fel med det.
- Ingenting fel med min lösning (pH = 1,99) eller med min bok ' s lösning (pH = 1,69)?
- Det ' är utspädd syra så att båda protonerna är dissocierade. Denna sak gjordes också till döds …
- Jag förstår inte ' Jag förstår inte nedröstningen, jag ' m börjar med kemi, jag tycker det här ämnet är mycket svårt, och dessutom är jag ' rädd för att fråga här på grund av nedröstningar. Jag vet inte ' vem jag annars ska be om att vara ärlig.
- Don ' t oroa dig också för nedröstningarna mycket varje ny användare får ett par innan de lär sig repen. Troligtvis blev det nedröstat eftersom det ' har markerats som ett duplikat. När det gäller min tidigare kommentar menade jag att din dissasociationsekvation är korrekt men det kommer att finnas en annan ekvation också $$ \ ce {HSO4- < = > H + + SO4 ^ {2 ^ -}} $$
Svar
Ditt problem är att du stod endast för den första dissociationen av $ \ ce {H2SO4} $, en polyprotisk syra – din bok behövde extra specificitet från den andra dissociationen. Jag kommer att gå igenom hela processen, inklusive de delar som du redan känner.
Börja med att hitta molmassan på $ \ ce {H2SO4} $ för att ta reda på hur många mol ett gram av det är ekvivalent. Konvertera sedan till molaritet (koncentration) med den angivna volymen vatten.
$$ \ ce {MM_ {H_2SO_4} = 2 * 1,01 g + 1 * 32,06 g + 4 * 16,00 g = 98,08 g} $$
$$ \ ce {\ frac {1 g H2SO4} {1} \ times \ frac {1 mol H2SO4} {98.08 g H2SO4} = 1.0 \ times10 ^ {- 2} mol H2SO4} $$
$$ \ ce {\ frac {1.0 \ times10 ^ {- 2} mol H2SO4} {1 L H2O} = 1.0 \ times10 ^ {- 2} M H2SO4} $$
Även om ICE-rutan är en formalitet för en sådan stark syra, kan den fortfarande visas.
\ begin {array} {| c | c | c | c | c |} \ hline \ text {Initial}: & 1.0 \ times10 ^ {- 2} & & 0 & 0 \\ \ hline & \ ce {H2SO4} & \ ce {H2O} & \ ce {H3O +} & \ ce {HSO4 -} \\ \ hline \ text {Ändring}: & -x & & + x & + x \\ \ hline \ text {Equilibrium}: & 0 & 1.0 \ times10 ^ {- 2} & 1.0 \ times10 ^ {- 2} \\ \ hline \ end {array}
Den andra ICE-rutan är ett bra sätt att organisera den andra dissociationen. Överför jämviktskoncentrationerna från första tabellen. Alla beräkningar upp till raden är för att hitta ändringen (med hjälp av $ \ ce {K_ {a (2)} = 1.2 \ times10 ^ {- 2}} $). Observera att efter att $ y $ har hittats används den igen i den andra ICE-rutan för att bestämma jämviktskoncentrationerna efter den andra dissociationen. Observera också att du inte kan försumma $ y $ efter den andra ekvationen på grund av samma storleksordning av molariteten och $ K_a $ och måste använda kvadratformeln.
\ begin {array} {| c | c | c | c | c |} \ hline \ text {Initial}: & 1.0 \ times10 ^ {- 2} & & 1.0 \ times10 ^ {- 2} & 0 \\ \ hline & \ ce {HSO4-} & \ ce {H2O} & \ ce {H3O +} & \ ce {SO4 ^ {2 -}} \\ \ hline \ text {Ändra}: & -y & & + y & + y \\ \ hline \ text {Equilibrium}: & 0.5 \ times10 ^ {- 2} & & 1.5 \ times10 ^ {- 2} & 4.8 \ times10 ^ {- 3} \\ \ hline \ end {array}
$$ \ ce {K_a = \ frac {[H3O +] [SO4 ^ {2-}] } {[HSO4 -]}} $$
$$ \ ce {1.2 \ times10 ^ {- 2} = \ frac {( 1.0 \ times10 ^ {- 2} + y) (y)} {1.0 \ times10 ^ {- 2} – y}} $$
$$ \ ce {1.2 \ times10 ^ {- 4} – (1.0 \ times10 ^ {- 2}) y = (1.0 \ times10 ^ {- 2}) y + y ^ 2} $$
$$ \ ce {1.2 \ times10 ^ {- 4 } = (2.0 \ times10 ^ {- 2}) y + y ^ 2} $$
$$ \ ce {0 = y ^ 2 + (2.0 \ times10 ^ {- 2}) y – 1.2 \ times10 ^ {- 4}} $$
\ begin {split} \ ce {y} & = \ frac {-b \ pm \ sqrt {b ^ 2-4ac}} {2a} \\ & = \ frac {- (2.0 \ times10 ^ {- 2}) \ pm \ sqrt {(2.0 \ times10 ^ {-2}) ^ 2-4 (1) (- 1.2 \ times10 ^ {- 4})}} {2 (1)} \\ & = \ frac {- 2.0 \ times10 ^ {- 2} \ pm \ sqrt {4.0 \ times10 ^ {- 4} +4.8 \ times10 ^ {- 4}}} {2} \\ & = \ frac {-2.0 \ times10 ^ {- 2} \ pm \ sqrt {8.8 \ times10 ^ { -4}}} {2} \\ & \ ca 4,8 \ times10 ^ {- 3} \ end {split}
Anslut till p-funktion för att bestämma pH.
$$ – \ log (1,5 \ times10 ^ {- 2}) = 1,82 $$
Observera att $ – \ log ( 2 \ times10 ^ {- 2}) = 1,69 $ så din bok troligen avrundas till en betydande siffra (som vettigt med tanke på hur problemet är formulerat).