Kommentare
- Es gibt ' nichts falsch damit.
- Nichts falsch mit meiner Lösung (pH = 1,99) oder mit der Lösung meines Buches ' (pH = 1,69)?
- ' ist verdünnte Säure, so dass beide Protonen dissoziiert sind. Auch dieses Ding wurde zu Tode getan …
- Ich verstehe ' die Ablehnung nicht, ich ' m Beginnend mit der Chemie finde ich dieses Thema sehr schwierig, und außerdem habe ich ' Angst, hier wegen Abstimmungen zu fragen. Ich ' weiß nicht, wen ich sonst noch fragen soll, um ehrlich zu sein.
- Machen Sie sich auch keine Sorgen über die Abstimmungen. '
als Duplikat markiert wurde. Was meinen früheren Kommentar betrifft, habe ich gemeint, dass Ihre Dissoziationsgleichung korrekt ist, aber es wird auch eine andere Gleichung geben $$ \ ce {HSO4- < = > H + + SO4 ^ {2 ^ -}} $$
Antwort
Ihr Problem ist, dass Sie nur für die erste Dissoziation von $ \ ce {H2SO4} $, einer polyprotischen Säure, verantwortlich – Ihr Buch benötigte die zusätzliche Spezifität der zweiten Dissoziation. Ich werde den gesamten Prozess durchgehen, einschließlich der Teile, die Sie bereits kennen.
Ermitteln Sie zunächst die Molmasse von $ \ ce {H2SO4} $, um herauszufinden, wie viele Mol ein Gramm davon sind ist gleichwertig. Wandeln Sie dann unter Verwendung des angegebenen Wasservolumens in Molarität (Konzentration) um.
$$ \ ce {MM_ {H_2SO_4} = 2 * 1,01 g + 1 * 32,06 g + 4 * 16,00 g = 98,08 g} $$
$$ \ ce {\ frac {1 g H2SO4} {1} \ times \ frac {1 mol H2SO4} {98,08 g H2SO4} = 1,0 \ times10 ^ {- 2} mol H2SO4} $$
$$ \ ce {\ frac {1.0 \ times10 ^ {- 2} mol H2SO4} {1 L H2O} = 1.0 \ times10 ^ {- 2} M H2SO4} $$
Obwohl die ICE-Box eine Formalität für eine so starke Säure ist, kann sie dennoch angezeigt werden.
\ 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 {Change}: & -x & & + x & + x \\ \ hline \ text {Gleichgewicht}: & 0 & 1.0 \ times10 ^ {- 2} & 1.0 \ times10 ^ {- 2} \\ \ hline \ end {array}
Die zweite ICE-Box ist eine gute Möglichkeit, die zweite Dissoziation zu organisieren. Übertragen Sie die Gleichgewichtskonzentrationen aus der ersten Tabelle. Alle Berechnungen bis zur Zeile dienen zum Auffinden der Änderung (unter Verwendung von $ \ ce {K_ {a (2)} = 1,2 \ times10 ^ {- 2}} $). Beachten Sie, dass $ y $, nachdem es gefunden wurde, erneut in der zweiten ICE-Box verwendet wird, um die Gleichgewichtskonzentrationen nach der zweiten Dissoziation zu bestimmen. Beachten Sie auch, dass Sie das $ y $ nach der zweiten Gleichung aufgrund der ähnlichen Größen der Molarität nicht vernachlässigen können und $ K_a $ und die quadratische Formel verwenden müssen.
\ 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 {Change}: & -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}
Stecken Sie in die p-Funktion zur Bestimmung des pH-Werts.
$$ – \ log (1,5 \ times10 ^ {- 2}) = 1,82 $$
Beachten Sie, dass $ – \ log ( 2 \ times10 ^ {- 2}) = 1,69 $, sodass Ihr Buch wahrscheinlich auf eine signifikante Zahl gerundet ist (was angesichts des Wortlauts des Problems sinnvoll wäre).