Zadatak iz Ph vrednosti

boredinthehouse's picture

Rastvor natrijum-hidroksida dobijen je mešanjem 25,0 cm3 rastvora natrijum-hidroksida čiji je pH = 12,20 i 20,0 cm3 rastvora natrijum-hidroksida fiji je pH = 13,30. Izračunati zapreminu 7,53 mas. % rastvora azotne kiseline koja je potrebna za neutralizaciju dobijenog rastvora natrijum-hidroksida. 

Hvala!

Predrag Milosevic's picture

Ovde jerec o reakciji neutralizacije

NaOH + HNO3 --->  NaNO3  +  H2O

Prvo da vidimo koliko molova NaOH...ili bolje reci OH-  ukupno imamo....jedan deo OH ce doci iz jednog rastvora, a drugi iz drugog, ali kad saberemo taj broj molova OH...upravo isti broj molova HNO3 ce trebati za neutralizaciju jer tako ide reakcija.

Prvi rastvor NaOH ima pH = 12.2 .....kako nama trebaju OH-, a ne H+  ....mozemo napisati da je pOH tog rastvora 1.8   (14-12.2)

pOH = -log[OH]   ispada da je [OH] = 0.01585 mol/dm3

kako mi imamo samo 25 cm3 tog rastvorea,a ne 1dm3...to ce proporcionalno biti da je broj molova OH- samo 0.0004 mola

Sad racunamo na isti nacin za drugi rastvor...

pOH ce biti 14 - 13.3=0.7

[OH-] = 0.2 mol/dm3

u 20 cm3 ce biti 0.004 mola OH

Znaci kad saberemo ukupan broj molova OH ispada da je to 0.004 + 0.0004 =0.0044 mola OH

Sda to treba neutralisati...znaci treba nam 0.0044 mola HNO3 ili 0.277g HNO3   (molarna masa HNO3 je 63.01g)

Nas rastvor HNO3 je 7.53% i ako uzmemo 100cm3 (ili 100g ukoliko je gustina 1) tu se nalazi 7.53g HNO3....a nama treba 0.277g  i to ce proporcionalno biti u 3.679 cm3 rastvora HNO3

 

 

kikaaaaaaa's picture

<p>koliko cm3 46,3% sulfatne kiseline je potrebno razloziti elektrolizom da bi se dobilo 32,8cm3 vodonika pri standardnim uslovima?</p>

Predrag Milosevic's picture

Problem kod ovog zadatka je sto postoji neodredjenost sta se zaista desava prilikom elektrolize rastvora H2SO4.

Iz teksta proizilazi da se kiselina "trosi", nestaje. pa sad mi treba da vidimo koliko treba te kiseline...

Kod elektrolize vodenih rastvora H2SO4 imamo dva scenarija...u zavisnosti od koncentracije kiseline...

Prvi je ako sve zamislimo kao elektrolizu razblazenog rastvora. Razblazeni rastvori H2SO4 elektroliziraju, u stvari, vodu...i kiselina se tu ne "trosi" i ne razlaze...nego voda....Posle izvesnog vremena ce masa tog rastvora biti sve manja i manja jer nam odlaze H2 (katoda) i O2 (anoda)...pa kako voda ima svoju zapreminu...mogli bi izracunati koliko se to vode izgubi u cm3 da bi napravili 32.8cm3 H2

Drugi scenario je da stvari posmatramo kao elektrolizu relativno koncentrovane H2SO4 (skoro 50%) i koji je u stvari postupak za dobijanje H2O2...ali i tu ne dolazi do "trosenja" kiseline nego se kiselina regenerise u reakciji sa vodom. Hipoteticno mozemo da "zamislimo" da je sav vodonik koji izlazi poreklom iz kiseline i da napravimo racun na toj bazi...

Na katodi imamo proces.

2H+    + 2e-   ------>  H2

odakle nam H+   .....uzecemo da je iz kiseline 

2H2SO4  -------2H+   +   2HSO4-

znaci da bi dobili jedan mol H2 treba dva mola H2SO4  i to bi bila neka teoretska veza za dalji racun..

Sta se dogadja sa onim 2HSO4- ionima dalje u rastvoru...(na anodi)

2HSO4-  --------> H2S2O8   +  2e-

H2S2O8   + 2H2O  -------->  H2O2  +   2H2SO4

Vidimo da se kiselina ne "trosi" ali zanemaricemo tu cinjenicu nego cemo bazirati na ideji da 1 mol H2 "trazi" 2 mola H2SO4 da stvari idu u krug

32.8cm3 H2 u molovima je 0.00146 mola H2... za tu kolicinu nam treba duplo vise molova H2SO4  tj 0.00292 mola H2SO4  ili u gramima 0.286g H2SO4

Sad da vidimo koliko treba kiseline da bi tu bilo 0.286g ciste H2SO4

Uzecemo da je koncentracija (w/v) znaci broj grama u 100cm3 rastvora...pa izadje 

U 100cm3 se nalazi 46.3g ....a u 0.618cm3 bi bilo nasih 0.286g ciste H2SO4

Racun mora da se bazira na pravim hemijskim reakcijama koje su rezultat onoga sta se dogadja...meni sve lici na dobijanje H2O2 iz 50% H2SO4 pomocu elektricne energije...