Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Κων/νος Θέος, 2 ο κεφάλαιο Χημείας Θετικής Κατεύθυνσης Γ΄ Λυκείου Επίδραση κοινού ιόντος επίδραση κοινού ιόντος.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Κων/νος Θέος, 2 ο κεφάλαιο Χημείας Θετικής Κατεύθυνσης Γ΄ Λυκείου Επίδραση κοινού ιόντος επίδραση κοινού ιόντος."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Κων/νος Θέος, 2 ο κεφάλαιο Χημείας Θετικής Κατεύθυνσης Γ΄ Λυκείου Επίδραση κοινού ιόντος επίδραση κοινού ιόντος διάλυμα με πολύ μικρή συγκέντρωση διάλυμα άλατος - ασθενούς βάσης διάλυμα άλατος - ασθενούς οξέος διάλυμα με δύο ασθενή οξέα / βάσεις ανάμειξη δ/των ουσιών που δεν αντιδρούν ανάμειξη δ/των ουσιών που αντιδρούν διερεύνηση

2 Κων/νος Θέος, Επίδραση κοινού ιόντος

3 Κων/νος Θέος, Επίδραση κοινού ιόντος Θεωρούμε διάλυμα που περιέχει δύο τουλάχιστον ηλεκτρολύτες, εκ των οποίων ο ένας τουλάχιστον είναι ασθενής. Αν από τον ιοντισμό ή τη διάστασή τους προκύπτει το ίδιο ιόν με ένα από τα ιόντα του ασθενούς ηλεκτρολύτη έχουμε επίδραση κοινού ιόντος. Γράφουμε τις αντιδράσεις ιοντισμού / διαστάσεων όλων των ηλεκτρολυτών και στην έκφραση της σταθεράς ιοντισμού βάζουμε τη συνολική συγκέντρωση του κοινού ιόντος. Προσοχή δεν μπορούμε να εφαρμόσουμε το νόμο του Ostwαld Στα διαλύματα των ισχυρών οξέων ή των ισχυρών βάσεων, στα οποία η συγκέντρωση είναι της τάξης των 10 −7 Μ, λαμβάνεται υπ’ όψη και το κοινό ιόν οξωνίου ή υδροξειδίου αντίστοιχα που προκύπτει από τον ιοντισμό του νερού

4 Κων/νος Θέος, Διάλυμα ισχυρού οξέος / βάσης με συγκέντρωση της τάξης του Μ

5 Διάλυμα ισχυρού οξέος/βάσης με C < M Να υπολογίσετε το pH υδατικού διαλύματος ΗCℓ συγκέντρωσης 10 −7 Μ. Δίνεται: Κ w = , log(1,62) = 0,2 Γράφουμε την αντίδραση ιοντισμού του οξέος και την αντίδραση ιοντισμού του νερού (δεν είναι αμελητέα). HC ℓ + H 2 O → C ℓ − + H 3 O + Ιοντίζονται 10 −7 M σχημ. 10 −7 Μ 10 −7 Μ H 2 Ο + H 2 O → ΟΗ − + H 3 O + Ιοντίζονται xM σχημ. xM xM Το διάλυμα περιέχει: (10 −7 +x) Μ ιόντα Η 3 Ο + και x M ιόντα ΟΗ − Το διάλυμα περιέχει: (10 −7 +0,62·10 -7 )Μ = 1,62·10 -7 Μ ιόντα Η 3 Ο + οπότε: Από τη σταθερά Kw υπολογίζουμε το pH. Επιστροφή στο μενού

6 Κων/νος Θέος, Διάλυμα άλατος - ασθενούς βάσης

7 Διάλυμα άλατος / ασθενούς βάσης Γράφουμε την αντίδραση διάστασης του ΝΗ 4 C ℓ και την αντίδραση ιοντισμού της ΝΗ 3. αρχικές συγκεντρώσεις0,1 Μ-- ιοντίζονται / παράγονται0,1 Μ ιοντική ισορροπία-0,1 Μ αρχικές συγκεντρώσεις0,1 M-- ιοντίζονται / παράγονταιx M ιοντική ισορροπία(0,1-x)Mx M Κων/νος Θέος, Υδατικό διάλυμα περιέχει ΝΗ 3 0,1 Μ και ΝΗ 4 C ℓ 0,1 Μ. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση των ανιόντων ΟΗ - του διαλύματος; (Κ b = 10 −5 )

8 Διάλυμα άλατος / ασθενούς βάσης Επιστροφή στο μενού Καταγράφουμε τις συγκεντρώσεις των σωματιδίων του διαλύματος. Εφαρμόζουμε τη σταθερά ιοντισμού της αμμωνίας. Η τιμή του x επιβεβαιώνει τις προσεγγίσεις που έγιναν x << 0,1 Τα ιόντα Η 3 Ο + που σχηματίζονται από τον ιοντισμό του νερού έχουν συγκέντρωση μικρότερη από Μ και παραλείπονται ως αμελητέα. [ΝΗ 4 + ] = (0,1+x) Μ ≃ 0,1 Μ [ΟΗ - ] = x Μ [ΝΗ 3 ] = (0,1-x) Μ ≃ 0,1 Μ [Cl - ] = 0,1 M ως αμελητέα. Λόγω της Ε.Κ.Ι. η ισορροπία της ΝΗ 3 μετατοπίζεται προς τ’ αριστερά και θεωρούμε ότι τα ιόντα (x) που παρέχει ο ιοντισμός της αμμωνίας είναι αμελητέα σε σχέση με την αρχική συγκέντρωση (0,1 M) της αμμωνίας και σε σχέση με τα ιόντα που παρέχει το άλας (0,1 M).

9 Κων/νος Θέος, Διάλυμα άλατος - ασθενούς οξέος

10 Διάλυμα άλατος / ασθενούς οξέος Κων/νος Θέος, Σε 100 mL διαλύματος άλατος ΝαΑ συγκέντρωσης 1 Μ, προσθέτουμε μια ποσότητα από το αέριο ασθενές οξύ ΗΑ χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος του διαλύματος. Στο τελικό διάλυμα η συγκέντρωση των ιόντων οξωνίου είναι [Η 3 O + ] = 10 −5 Μ. Να υπολογίσετε τον όγκο σε stp συνθήκες του αερίου ΗΑ που προσθέσαμε. (Κ α = 2·10 −6 ) Υπολογίζουμε συγκεντρώσεις στο τελικό διάλυμα. Ο όγκος τους διαλύματος είναι σταθερός, επομένως η συγκέντρωση του άλατος ΝαΑ στο τελικό διάλυμα παραμένει 1 Μ. Το ασθενές οξύ ΗΑ στο τελικό διάλυμα έχει συγκέντρωση C mol/L). Γράφουμε αντιδράσεις ιοντισμού/διάστασης στο τελικό διάλυμα. αρχικές συγκεντρώσεις1 M-- ιοντίζονται / παράγονται1 M ιοντική ισορροπία-1 M αρχικές συγκεντρώσειςC-- ιοντίζονται / παράγονταιxxx ιοντική ισορροπίαC-xxx

11 Επιστροφή στο μενού Καταγράφουμε τις συγκεντρώσεις των σωματιδίων του διαλύματος. Εφαρμόζουμε τη σταθερά ιοντισμού του ΗΑ. Προσθέσαμε n = 5 mol/L·0,1 L = 0,5 mol ή 0,5·22,4 = 11,2 L ΗΑ σε stp Το αποτέλεσμα δικαιολογεί τις προσεγγίσεις (x = << C = 5 Μ) Ο ιοντισμός του νερού είναι αμελητέος. [A - ] = (1+x) Μ ≃ 1 M [H 3 O + ] = x Μ [HA] = (C-x) Μ ≃ C Μ [Nα + ] = 1 M. Από την εκφώνηση έχουμε [H 3 O + ] = Μ οπότε x = M Επομένως: x << 1 Μ θεωρούμε ότι: x << C Διάλυμα άλατος / ασθενούς οξέος

12 Κων/νος Θέος, Διάλυμα με δύο ασθενή οξέα / βάσεις

13 Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιέχει τα ασθενή οξέα ΗΑ και ΗΒ και η συγκέντρωση κάθε οξέος είναι ίση με 1Μ. Αν οι σταθερές ιοντισμού των οξέων είναι αντίστοιχα ίσες με Κ 1 = 2,5·10 −6 και Κ 2 = 3,75·10 −6, να βρεθεί η συγκέντρωση των ιόντων Χ − και των ιόντων Ψ − του διαλύματος) Γράφουμε αντιδράσεις ιοντισμού. αρχικές συγκεντρώσεις1 M-- ιοντίζονται / παράγονταιx M ιοντική ισορροπία(1-x) Mx M αρχικές συγκεντρώσεις1 M-- ιοντίζονται / παράγονταιy M ιοντική ισορροπία(1-y) My M Όταν ένα διάλυμα περιέχει δύο ασθενείς ηλεκτρολύτες, γράφουμε τις αντιδράσεις ιοντισμού κάθε ηλεκτρολύτη και εφαρμόζουμε και τις δύο σταθερές ιοντισμού. Σε κάθε σταθερά βάζουμε τη συνολική ποσότητα του κοινού ιόντος. Προσοχή στις προσεγγίσεις στο κοινό ιόν

14 Επιστροφή στο μενού Καταγράφουμε τις συγκεντρώσεις των σωματιδίων του διαλύματος. O ιοντισμός του νερού είναι αμελητέος Με επίλυση του συστήματος έχουμε: x = M = [A - ] y = 1,5·10 -3 M = [B - ] [A - ] = x Μ, [B - ] = y M [H 3 O + ] = (x+y) Μ [HA] = (1-x)Μ ≃ 1 Μ [HB] = (1-y)M ≃ 1 Μ Από τις σταθερές ιοντισμού έχουμε: Έγιναν οι προσεγγίσεις 1-x ≈ 1 και 1-y ≈1 διότι τα πηλίκα Κ 1 /C 1 και Κ 2 /C 2 είναι μικρότερα από 0,01Μ και υπάρχει Ε.Κ.Ι. Διάλυμα με δύο ασθενή οξέα/βάσεις

15 Κων/νος Θέος, Ανάμειξη διαλυμάτων με ουσίες που δεν αντιδρούν

16 Ανάμειξη δ/των ουσιών που δεν αντιδρούν Κων/νος Θέος, Όταν αναμιγνύουμε διαλύματα ουσιών που δεν αντιδρούν μεταξύ τους συνήθως ακολουθούμε την εξής πορεία: υπολογίζουμε πόσα mol από κάθε ουσία περιέχουν τα αρχικά διαλύματα. υπολογίζουμετη συγκέντρωση κάθε ουσίας στο διάλυμα που σχηματίζεται μετά την ανάμειξη των αρχικών διαλυμάτων. γράφουμε τις αντιδράσεις ιοντισμού ή τις διαστάσεις εφαρμόζουμε τις σταθερές ιοντισμού υπολογίζουμε τα ζητούμενα

17 Ανάμειξη δ/των ουσιών που δεν αντιδρούν Αναμειγνύουμε 10 mL υδατικού διαλύματος αιθανικού οξέος CH 3 COOH 0,6 Μ με 20 mL υδατικού διαλύματος αιθανικού νατρίου CH 3 COONα 1,2 Μ. Να βρεθεί: α. η συγκέντρωση όλων των ιόντων του τελικού διαλύματος, β. το pH του τελικού διαλύματος. (Κ α = 10 −5 και θ = 25 °C) Υπολογίζουμε τα mol κάθε ουσίας στα αρχικά διαλύματα Τα αρχικά διαλύματα περιέχουν: n 1 = 0,6·0,01 = 0,006 mol CH 3 COOH και n 2 = 1,2·0,02 = 0,024 mol CH 3 COONα Υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις κάθε ουσίας στο τελικό διάλυμα Το τελικό διάλυμα έχει όγκο 10 mL + 20 mL = 30 mL = 0,03 L To CH 3 COOH και το CH 3 COONα έχουν αντίστοιχα συγκεντρώσεις Κων/νος Θέος,

18 Ανάμειξη δ/των ουσιών που δεν αντιδρούν Γράφουμε αντιδράσεις ιοντισμού / διάστασης. αρχικές συγκεντρώσεις0,8 Μ-- ιοντίζονται / παράγονται0,8 Μ ιοντική ισορροπία-0,8 Μ αρχικές συγκεντρώσεις0,2 M-- ιοντίζονται / παράγονταιx M ιοντική ισορροπία(0,2-x) Mx M Καταγράφουμε τις συγκεντρώσεις των σωματιδίων του διαλύματος και εφαρμόζουμε τη σταθερά ιοντισμού. [CH 3 COO - ] = (0,8+x) Μ ≃ 0,8 M [CH 3 COOH] = (0,2-x) Μ ≃ 0,2 Μ [H 3 O + ] = x Μ [Nα + ] = 0,8 M Τελικά: [Η 3 Ο + ] = [CH 3 COO − ] = 4·10 −5 Μ σε 25 °C: [Η 3 Ο + ]·[OΗ − ] = 10 −14 ή [OΗ − ] = 2,5·10 −10 Μ Άρα: pH = −ℓοg[Η 3 Ο + ] = −ℓοg[4·10 −5 ] = 5−ℓοg4 Επιστροφή στο μενού

19 Κων/νος Θέος, Ανάμειξη διαλυμάτων με ουσίες που αντιδρούν

20 Ανάμειξη δ/των ουσιών που αντιδρούν Κων/νος Θέος, Όταν αναμιγνύουμε διαλύματα ουσιών που αντιδρούν μεταξύ τους συνήθως ακολουθούμε την εξής πορεία: υπολογίζουμε πόσα mol από κάθε ηλεκτρολύτη περιέχουν τα αρχικά διαλύματα. γράφουμε τη μεταξύ τους αντίδραση και υπολογίζουμε πόσα mol από κάθε σώμα υπάρχουν στο τελικό διάλυμα. υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις τους και στη συνέχεια γράφουμε τις αντιδράσεις ιοντισμού / διαστάσεις τέλος εφαρμόζουμε τις σταθερές ιοντισμού και υπολογίζουμε τα ζητούμενα

21 Ανάμειξη δ/των ουσιών που αντιδρούν Αναμειγνύουμε 200 mL υδατικού διαλύματος CH 3 COOH 6 Μ με 200 mL υδατικού διαλύματος ΝαΟΗ 3 Μ. Να βρεθεί το pH του τελικού διαλύματος. (Κ α = 10 −5 και θ = 25 °C) Υπολογίζουμε τα mol κάθε ουσίας στα αρχικά διαλύματα Τα αρχικά διαλύματα περιέχουν: n 1 = 6·0,2 = 1,2 mol CH 3 COOH και n 2 = 3·0,2 = 0,6 mol ΝαΟΗ Κων/νος Θέος, Γράφουμε την αντίδραση εξουδετέρωσης - Υπολογίζουμε τα mol κάθε ουσίας μετά την αντίδραση. Αρχικά1,2 mol0,6 mol Αντιδρούν0,6 mol Τελικά0,6 mol- Υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις κάθε ουσίας στο τελικό διάλυμα Το τελικό διάλυμα έχει όγκο 200 mL mL = 400 mL = 0,4 L To CH 3 COOH και το CH 3 COONα έχουν αντίστοιχα συγκεντρώσεις

22 Ανάμειξη δ/των ουσιών που αντιδρούν Γράφουμε τις αντιδράσεις ιοντισμού / διάστασης και υπολογίζουμε το pH αρχικές συγκεντρώσεις1,5 M-- ιοντίζονται / παράγονται1,5 M ιοντική ισορροπία-1,5 M αρχικές συγκεντρώσεις1,5 M-- ιοντίζονται / παράγονταιx M ιοντική ισορροπία(1,5-x) Mx M Τελικά έχουμε: [CH 3 COOH] = (1,5 - x) M = 1,5 M [CH 3 COONα] = (1,5 + x) M = 1,5 M [H 3 O + ] = x M [Nα + ] = 1,5 Μ Τελικά οπότε pH = 5 O ιοντισμός του νερού είναι αμελητέος, οι προσεγγίσεις επιβεβαιώνονται διότι x << 1,5 Επιστροφή στο μενού

23 Κων/νος Θέος,

24 Διερεύνηση Κων/νος Θέος, Το διάλυμα περιέχει n = 0,1 ⋅ 0,25 = 0,025 mol NαOH Όταν σε οποιοδήποτε διάλυμα προσθέτουμε καθαρό οξύ το pH μειώνεται ενώ όταν προσθέτουμε καθαρή βάση το pH αυξάνεται. Όταν αντιδρούν οξύ με βάση και δεν ξέρουμε ποιο σώμα βρίσκεται σε περίσσεια, το υπολογίζουμε μέσω του pH του τελικού διαλύματος. Όταν το pH είναι μικρότερο από 7 περισσεύει οξύ ενώ όταν είναι μεγαλύτερο από 7 περισσεύει βάση Σε υδατικό διάλυμα ΝaΟΗ 0,1 Μ όγκου 250 mL προσθέτουμε μια ποσότητα καθαρού HC ℓ χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος. Aν το διάλυμα που σχηματίζεται έχει pH = 2, να υπολογιστεί η μάζα του HCl που προστέθηκε. Έστω ότι προσθέσαμε n mol HC ℓ Εφόσον το pH του τελικού διαλύματος είναι 2, έχει περισσέψει HC ℓ, δηλαδή n > 0,025 mol

25 Διερεύνηση Γράφουμε την αντίδραση εξουδετέρωσης Επιστροφή στο μενού ποσότητες σε mol Αρχικά0,025n Αντιδρούν - Παράγονται0,025 Ιοντική ισορροπία-n-0,0250,025 συγκεντρώσεις ΑρχικάC Αντιδρούν - ΠαράγονταιC CC Ιοντική ισορροπία- CC To ΗC ℓ καθορίζει το pH, διότι το άλας ΝaC ℓ προέρχεται από ισχυρό οξύ και ισχυρή βάση και σχηματίζει ουδέτερα διαλύματα To ΗC ℓ έχει συγκέντρωση C mol/L pH = 2 τότε [H 3 Ο + ] = 0,01 M ⇔ C = 0,01 Μ


Κατέβασμα ppt "Κων/νος Θέος, 2 ο κεφάλαιο Χημείας Θετικής Κατεύθυνσης Γ΄ Λυκείου Επίδραση κοινού ιόντος επίδραση κοινού ιόντος."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google