πχγ5 5-εκι

5ο 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
Κων/νος Θέος,
kostasctheos@icloud.com

Επίδραση κοινού ιόντος έχουμε σε διάλυμα που περιέχει δύο
τουλάχιστον ηλεκτρολύτες, εκ των οποίων ο ένας τουλάχιστον είναι
ασθενής.
Πρέπει από τον ιοντισμό ή τη διάστασή τους να σχηματίζεται το ίδιο
ιόν.
Γράφουμε τις αντιδράσεις ιοντισμού ή τις διαστάσεις όλων των
ηλεκτρολυτών.
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

Όταν έχουμε επίδραση κοινού ιόντος η ισορροπία ιοντισμού του
ασθενούς ηλεκτρολύτη μετατοπίζεται προς τα αριστερά και ο
βαθμός ιονισμού μειώνεται.
Ισορροπία
ΝαΑ → Να+ + Α–
ΗΑ + Η2Ο ⇋ Α– + Η3Ο+

Διάλυμα ισχυρού οξέος / βάσης με
συγκέντρωση της τάξης του 10–7 Μ

Να υπολογίσετε το pH υδατικού διαλύματος ΗCℓ συγκέντρωσης 10−7 Μ.
Δίνεται: Κw = 10-14, log(1,62) = 0,2 και 2,242 = 5,
Γράφουμε την αντίδραση ιοντισμού του οξέος και την αντίδραση ιοντισμού του
νερού (δεν είναι αμελητέα).
HCℓ + H2O → Cℓ− + H3O+
Ιοντίζονται 10−7M σχημ. 10−7Μ 10−7Μ
H2Ο + H2O ⇋ ΟΗ− + H3O+
Ιοντίζονται xM σχημ. xM xM
Το διάλυμα περιέχει: (10−7+x) Μ ιόντα Η3Ο+ και x M ιόντα ΟΗ−
Το διάλυμα περιέχει: (10−7+0,62·10-7)Μ = 1,62·10–7Μ ιόντα Η3Ο+ οπότε:
Από τη σταθερά Kw υπολογίζουμε το pH.
Επιστροφή στο μενού
Kw = [H3O+][OH–] ⇒ 10—14 = (10−7+x)x M ⇒ x = 0,62·10–7
pH = - log(1,62·10–7) = 7–log1,62 = 7–0,2 = 6,8
Διάλυμα ισχυρού οξέος ή βάσης με C ≤ 10–7 M

Διάλυμα άλατος - ασθενούς βάσης

Διάλυμα άλατος - ασθενούς βάσης
Γράφουμε την αντίδραση αντίδραση διάστασης του ΝΗ4Cℓ και την αντίδραση
ιοντισμού της ΝΗ3.
αρχικές συγκεντρώσεις 0,1 Μ - -
τελικές συγκεντρώσεις - 0,1 Μ 0,1 Μ
αρχικές συγκεντρώσεις 0,1 M - -
ιοντίζονται / παράγονται x M x M x M
ιοντική ισορροπία (0,1-x)M x M x M
Υδατικό διάλυμα περιέχει ΝΗ3 0,1 Μ και ΝΗ4Cℓ 0,1 Μ. Να υπολογίσετε το pH
του διαλύματος; (Κb = 10−5
, θ = 25°C)
NH4Cℓ → Cℓ− + NH4
+
NH3 + Η2Ο ⇋ ΟΗ− + NH4
+
Καταγράφουμε τις συγκεντρώσεις των σωματιδίων του διαλύματος και στη
συνέχεια εφαρμόζουμε την kb.
[ΝΗ4
+] = (0,1+x) Μ ≃ 0,1 Μ
[ΟΗ–] = x Μ
[ΝΗ3] = (0,1-x) Μ ≃ 0,1 Μ
[Cl–] = 0,1 M
θεωρούμε ότι x << 0,1
[NH4
+][OH–] 0,1·x
⇒ x = 10–5 << 0,1Kb = ––––––––– = –––––
[NH3] 0,1
pOH =–log 10–5 = 5 άρα σε 25 °C ⇒ pH = 9

Διάλυμα άλατος - ασθενούς οξέος

Σε 100 mL διαλύματος άλατος ΝaΑ συγκέντρωσης 1 Μ, προσθέτουμε μια
ποσότητα από το αέριο ασθενές οξύ ΗΑ χωρίς να μεταβολή του όγκου. Στο
τελικό διάλυμα το pH = 5. Να υπολογίσετε τον όγκο σε stp συνθήκες του
αερίου ΗΑ που προσθέσαμε. (Κα = 2·10−6)
Υπολογίζουμε συγκεντρώσεις στο τελικό διάλυμα.
Ο όγκος τους διαλύματος είναι σταθερός, επομένως η συγκέντρωση του άλατος ΝaΑ
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 συγκεντρώσεις 1 Μ - -
τελικές συγκεντρώσεις - 1 Μ 1 Μ
NaA → A− + Na+
HA + Η2Ο ⇋ A− +
H3O+
αρχικές συγκεντρώσεις C M - -
ιοντική ισορροπία (C-x)M x M x M

τελικές συγκεντρώσεις - 1 Μ 1 Μ
NaA → A− + Na+
HA + Η2Ο ⇋ A− +
H3O+
ιοντική ισορροπία (C-x)M x M x M
συνέχεια εφαρμόζουμε την Κα.
[A–] = (1+x) Μ ≃ 1 Μ [H3O+] = x = 10–5 Μ (διότι το pH = 5)
[HA] = (C-x) Μ ≃ C Μ [Na+] = 1 M
θεωρούμε ότι x << 1 και x << C
Προσθέσαμε n = C·V = 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 = 10-5 << C = 5 Μ)

Διάλυμα άλατος / ασθενούς οξέος

Διάλυμα με δύο ασθενή οξέα / βάσεις

Διάλυμα με δύο ασθενή οξέα/βάσεις
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

Υδατικό διάλυμα Δ1 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 Κ1 = 2,5·10−6 και Κ2 = 3,75·10−6, να βρεθεί η συγκέντρωση
των ιόντων A− και των ιόντων B− του διαλύματος)
Γράφουμε αντιδράσεις ιοντισμού.
αρχικές συγκεντρώσεις 1 M - -
ιοντική ισορροπία (1-x) M x M x M
αρχικές συγκεντρώσεις 1 M - -
ιοντική ισορροπία (1-y) M y M y M
HA + Η2Ο ⇋ A− +
H3O+
HB + Η2Ο ⇋ B− + H3O+
συνέχεια εφαρμόζουμε την Κα.
[HA] = (1-x) Μ ≃ 1 Μ [A–] = x M [H3O+] = (x+y) Μ
[HB] = (1-y) Μ ≃ 1 Μ [B–] = y M θεωρούμε ότι x,y << 1
Με επίλυση του συστήματος έχουμε: x = 10-3 M = [A–], y = 1,5·10-3 M = [B–]
Από τις σταθερές ιοντισμού έχουμε:

Ανάμειξη διαλυμάτων με ουσίες που δεν
αντιδρούν

Ανάμειξη δ/των ουσιών που δεν αντιδρούν
Όταν αναμιγνύουμε διαλύματα ουσιών που δεν αντιδρούν μεταξύ τους
συνήθως ακολουθούμε την εξής πορεία:
υπολογίζουμε πόσα mol από κάθε ουσία περιέχουν τα αρχικά
διαλύματα.
υπολογίζουμε τη 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

Αναμειγνύουμε 10 mL υδατικού διαλύματος αιθανικού οξέος CH3COOH 0,6
Μ με 20 mL υδατικού διαλύματος αιθανικού νατρίου CH3COONα 1,2 Μ.
Να βρεθεί:
α. η συγκέντρωση όλων των ιόντων του τελικού διαλύματος,
β. το pH του τελικού διαλύματος.
(Κα = 10−5 και θ = 25 °C)
Υπολογίζουμε τα mol κάθε ουσίας στα αρχικά διαλύματα
Τα αρχικά διαλύματα περιέχουν: n1 = 0,6·0,01 = 0,006 mol CH3COOH
και n2 = 1,2·0,02 = 0,024 mol CH3COONα
Υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις κάθε ουσίας στο τελικό διάλυμα
Το τελικό διάλυμα έχει όγκο 10 mL + 20 mL = 30 mL = 0,03 L
To CH3COOH και το CH3COONα έχουν αντίστοιχα συγκεντρώσεις

Γράφουμε αντιδράσεις ιοντισμού / διάστασης.
αρχικές συγκεντρώσεις 0,8 Μ - -
ιοντίζονται / παράγονται 0,8 Μ 0,8 Μ 0,8 Μ
ιοντική ισορροπία - 0,8 Μ 0,8 Μ
ιοντική ισορροπία (0,2-x) M x M x M
Καταγράφουμε τις συγκεντρώσεις των σωματιδίων του διαλύματος και
εφαρμόζουμε τη σταθερά ιοντισμού.
[CH3COO-] = (0,8+x) Μ ≃ 0,8 M
[CH3COOH] = (0,2-x) Μ ≃ 0,2 Μ
[H3O+] = x Μ
[Nα+] = 0,8 M
Τελικά: [Η3Ο+] = [CH3COO−] = 4·10−5 Μ
σε 25 °C: [Η3Ο+]·[OΗ−] = 10−14 ή [OΗ−] = 2,5·10−10 Μ
Άρα: pH = −ℓοg[Η3Ο+] = −ℓοg[4·10−5] = 5−ℓοg4

Ανάμειξη διαλυμάτων με ουσίες που
αντιδρούν

Ανάμειξη δ/των ουσιών που αντιδρούν
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

Αναμειγνύουμε 200 mL υδατικού διαλύματος CH3COOH 6 Μ με 200 mL
υδατικού διαλύματος ΝαΟΗ 3 Μ. Να βρεθεί το pH του τελικού διαλύματος.
(Κα = 10−5 και θ = 25 °C)
Υπολογίζουμε τα mol κάθε ουσίας στα αρχικά διαλύματα
Τα αρχικά διαλύματα περιέχουν: n1 = 6·0,2 = 1,2 mol CH3COOH
και n2 = 3·0,2 = 0,6 mol ΝαΟΗ
Γράφουμε την αντίδραση εξουδετέρωσης - Υπολογίζουμε τα mol κάθε
ουσίας μετά την αντίδραση.
Αρχικά 1,2 mol 0,6 mol
Αντιδρούν 0,6 mol 0,6 mol 0,6 mol
Τελικά 0,6 mol - 0,6 mol
Υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις κάθε ουσίας στο τελικό διάλυμα
Το τελικό διάλυμα έχει όγκο 200 mL + 200 mL = 400 mL = 0,4 L
To CH3COOH και το CH3COONα έχουν αντίστοιχα συγκεντρώσεις

Γράφουμε τις αντιδράσεις ιοντισμού / διάστασης και υπολογίζουμε το pH
ιοντίζονται / παράγονται 1,5 M 1,5 M 1,5 M
ιοντική ισορροπία - 1,5 M 1,5 M
ιοντική ισορροπία (1,5-x) M x M x M
Τελικά έχουμε:
[CH3COOH] = (1,5 - x) M = 1,5 M
[CH3COONα] = (1,5 + x) M = 1,5 M
[H3O+] = x M [Nα+] = 1,5 Μ
Τελικά οπότε pH = 5
O ιοντισμός του νερού είναι αμελητέος, οι προσεγγίσεις
επιβεβαιώνονται διότι x << 1,5

Διερεύνηση

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 HCℓ 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 HCℓ
Εφόσον το pH του τελικού διαλύματος είναι 2, έχει περισσέψει HCℓ,
δηλαδή n > 0,025 mol

Γράφουμε την αντίδραση εξουδετέρωσης
ποσότητες σε mol
Αρχικά 0,025 n
Αντιδρούν - Παράγονται 0,025 0,025 0,025 0,025
Ιοντική ισορροπία - n-0,025 0,025 0,025
συγκεντρώσεις
Αρχικά C
Αντιδρούν - Παράγονται C C C
Ιοντική ισορροπία - C C
To ΗCℓ καθορίζει το pH, διότι το άλας ΝaCℓ προέρχεται από ισχυρό οξύ και
ισχυρή βάση και σχηματίζει ουδέτερα διαλύματα
To ΗCℓ έχει συγκέντρωση C mol/L
pH = 2 τότε [H3Ο+] = 0,01 M ⇔ C = 0,01 Μ

πχγ5 5-εκι

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (7)

Similar to πχγ5 5-εκι

Similar to πχγ5 5-εκι (20)

More from theosk13

More from theosk13 (19)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

πχγ5 5-εκι