ΚΕΦ.2.Δ: Σταθερά ιοντισμού ασθενών οξέων και βάσεων (α) ΧΗΜΕΙΑ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦ.2.Δ: Σταθερά ιοντισμού ασθενών οξέων και βάσεων (α) Ισχύει η σχέση ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΑΣΘΕΝΟΥΣ ΟΞΕΟΣ ΗΑ ΗΑ + ΗΟΗ  Η3Ο+ + Α- ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ 27. Να βρεθεί το pH και ο βαθμός ιοντισμού της ΝΗ3 σε διάλυμά της συγκέντρωσης 0,1Μ. Δίνεται για την ΝΗ3 ,Κb=10-5 , Kw=10-14 . 28. Να υπολογίσετε το pH υδατικού διαλύματος HCOOH που περιέχει 23g οξέος σε 500 mL διαλύματος. Δίνεται για το οξύ Ka=10-4 . 29. Είναι σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ) οι προτάσεις που ακολουθούν; α) Προσθέτοντας νερό σε διάλυμα αμμωνίας το pH μπορεί να πάρει ίσως την τιμή 6. (Θ:25oC)  β) Μπορούμε να αυξήσουμε το pH διαλύματος ασθενούς οξέος HΑ 0,1M, προσθέτοντας σ’ αυτό διάλυμα ΗΑ 2Μ.  γ) Όταν ένα οξύ ΗΑ έχει μεγαλύτερη σταθερά ιοντισμού από ένα οξύ ΗΒ στην ίδια θερμοκρασία και στον ίδιο διαλύτη, τότε είναι ισχυρότερο.  30.. Δίνονται τα παρακάτω δεδομένα για τα οξέα ΗΑ και ΗΒ. (Θ:25oC) : Διάλυμα ΗΑ 0,1Μ έχει [Η3Ο+] ίση με 10-5 Μ. και η Κa του ΗΒ είναι ίση με 10-8 . Συγκρίνατε τα δύο οξέα ως προς την ισχύ τους. 1) Η Ka (σταθερά ιοντισμού ) για δεδομένο οξύ και διαλύτη εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία. (Αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί αύξηση της σταθεράς Κa διότι ο ιοντισμός είναι ενδόθερμη αντίδραση.) 2) Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της Κa, τόσο πιο ισχυρό είναι το οξύ. 3) Σε ισχυρά οξέα η Κa έχει πολύ υψηλές τιμές ( αν δεχθούμε α=1, τείνει στο άπειρο θεωρητικά αν και πρακτικά παίρνει τιμές από 102 – 109.) 4) Αν Κc είναι η σταθερά ισορροπίας του ασθενούς οξέος ισχύει: Κa=Κc.[Η2Ο] δηλαδή Ka=Kc.55,5 . 5) Για να συγκρίνουμε δύο οξέα με βάση τις σταθερές ιοντισμού τους αρκεί να βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία. Το οξύ που έχει μεγαλύτερη Ka είναι ισχυρότερο. 6) Οι σταθερές ιοντισμού Ka, Kb αν και έχουν μονάδες (mol/L) για λόγους ευκολίας δεν δίνονται. Ισχύει η σχέση ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΑΣΘΕΝΟΥΣ ΒΑΣΗΣ Β Β + ΗΟΗ  ΗΒ+ + ΟΗ-

ΚΕΦ.2.Δ: Σταθερά ιοντισμού ασθενών οξέων και βάσεων (β) ΧΗΜΕΙΑ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦ.2.Δ: Σταθερά ιοντισμού ασθενών οξέων και βάσεων (β) ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ Ουσίες με σταθερά ιοντισμού Ka ή Kb μικρότερη του 10-14 ΔΕΝ αντιδρούν με νερό, άρα τα υδατικά τους διαλύματα είναι ουδέτερα με pH=7 σε 25 οC. 30.α. Είναι σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ) οι προτάσεις που ακολουθούν; α) Οι ιοντικοί ηλεκτρολύτες έχουν σταθερά ιοντισμού ίση με την μονάδα. β) Η σταθερά ιοντισμού του αιθανικού οξέος είναι μικρότερη από την σταθερά ιοντισμού του μεθανικού οξέος στην ίδια θερμοκρασία. Επομένως σε ίδια θερμοκρασία υδατικό διάλυμα αιθανικού οξέος 1M θα έχει μεγαλύτερο pH , από υδατικό διάλυμα μεθανικού οξέος 1Μ γ) Η σταθερά ιοντισμού της βάσης Β ισούται με 2.10-15 . Επομένως υδατικό διάλυμα της Β σε θερμοκρασία 25 oC είναι ουδέτερο. 30.β Σε νερό διαλύονται χ mL αέριας αμμωνίας μετρημένα σε stp και σχηματίζεται διάλυμα όγκου 500 mL. Αν το pH του διαλύματος ήταν 10,5 να υπολογισθεί ό όγκος της αμμωνίας χ. Δίνεται για την ΝΗ3 ,Κb=10-5 , Kw=10-14 . Οι αλκοόλες ROH αν και φέρουν τη ρίζα υδροξύλιο (-ΟΗ), ΔΕΝ αντιδρούν με νερό, άρα τα υδατικά τους διαλύματα είναι ουδέτερα με pH=7 σε 25 οC. Σε ασθενή οξέα ιοντίζεται ένα πολύ μικρό μέρος των αρχικών μορίων Σε πολυπρωτικά οξέα ΗχΑ σε κάθε στάδιο ιοντισμού αναφέρεται και μία σταθερά ιοντισμού. Π.χ. για το Η2S έχουμε: 1ο στάδιο: H2S + H2O  HS- + H3O+ Ka1=10-7 2ο στάδιο: ΗS- + Η2Ο  S2- + Η3Ο+ Κa2=10-14 . Πάντοτε ισχύει Ka2<<Ka1

W. Ostwald. Γερμανός Χημικός, βραβείο Nobel 1902 ΧΗΜΕΙΑ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦ.2.Δ: Κa, Kb - Νόμος αραίωσης OSTWALD (γ) ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ Νόμος αραίωσης Ostwald. Σε διάλυμα ασθενούς οξέος ΗΑ (ή βάσης Β) όσο αυξάνεται η συγκέντρωση τόσο ελαττώνεται ο βαθμός ιοντισμού. 31. Να βρεθεί o λόγος των βαθμών ιοντισμού που εμφανίζει ασθενές οξύ ΗΑ σε δύο διαλύματά του Α και Β που έχουν το πρώτο τετραπλάσια συγκέντρωση από το Β. (Υπόδειξη: Να γίνουν προσεγγίσεις) . 32. Οξύ ΗΑ έχει α=0,05 σε διάλυμά του συγκέντρωσης 0,1Μ, ενώ οξύ ΗΒ έχει α΄=0,06 σε διάλυμά του ΗΒ συγκέντρωσης 0,08Μ. Ποιο από δύο οξέα είναι ισχυρότερο; Η θερμοκρασία των δύο διαλυμάτων είναι ίδια. 33. Συμπληρώστε τις προτάσεις που ακολουθούν: α) Όταν σε διάλυμα ασθενούς οξέος ΗΑ προσθέσουμε λίγο καθαρό ΗΑ , τότε ο βαθμός ιοντισμού θα ……………….. Β) Όταν σε διάλυμα ΗΝΟ3 ρίξουμε νερό , τότε ο βαθμός ιοντισμού του οξέος θα ……….. W. Ostwald. Γερμανός Χημικός, βραβείο Nobel 1902 ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ: Αν α<0,1 ή Κα/C<10-2 , τότε θεωρούμε ότι 1-α είναι περίπου ίσο με 1, άρα: Υπενθυμίζεται ότι γνωρίσαμε ήδη 2 ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΙΣΧΥΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΩΝ: Την Σταθερά ιοντισμού Ka (ή Κb) , η οποία για δεδομένο οξύ και διαλύτη εξαρτάται μόνο από την Θερμοκρασία και 2) Τον βαθμό ιοντισμού α , ο οποίος για δεδομένο οξύ και διαλύτη, εξαρτάται και από τη θερμοκρασία και από την συγκέντρωση και από την ύπαρξη άλλων ηλεκτρολυτών με κοινό ιόν. Ο νόμος αραίωσης του Ostwald δεν ισχύει σε διαλύματα ισχυρών ηλεκτρολυτών. Εκεί όσο και να αραιώσουμε , ο α παραμένει ίσος με την μονάδα. Επίσης δεν ισχύει σε διαλύματα πολυπρωτικών οξέων, ή όταν υπάρχει επίδραση κοινού ιόντος.