Пишемо реакцію 2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2 Рахуємо масу розчину етанолу m = ρ * V = 100 * 0.8 = 80 г Рахуємо масу самого етанолу m = m(розчину) * w = 80 * 0.96 = 76.8 г Рахуємо кількість речовини етанолу n = m / M = 76.8 / 46 = 1.67 моль Рахуємо кількість речовини натрію n = m / M = 9.2 / 23 = 0.4 моль Так як за рівнянням реакції для взаємодії з 0.4 моль натрію треба 0.4 моль спирту, а у нас є аж 1.67 моль, тому речовиною, яка витрачається повністю є натрій, за ним і ведемо обрахунки За рівнянням реакції, кількість речовини водню вдвічі менша за кількість речовини натрію, тобто 0.4 / 2 = 0.2 моль Рахуємо об'єм водню V = n * Vm = 0.2 * 22.4 = 4.48 л
P.S. Це все істинно при умові, якщо ми нехтуємо взаємодією натрію з водою
V(CH₃COOH) = 100 мл
См(CH₃COONa) = 0,3M
V(CH₃COONa) = 30мл
Найти: ΔрН и Δα
Решение.
Уксусная кислота слабая, константа диссоциации К(СН₃СООН)=1,74*10⁻⁵ или, если взять отрицательный логарифм ее константы: рК=4,75
Для слабых кислот:
рН = 1/2 * (рК - lgC) = 0,5(4,75 - lg0,2) = 0,5(4,75+0,67) = 2,71
α = √(K/C) = √(1,74*10⁻⁵/0,2 =√(0,87*10⁻⁴ ≈ 0,93*10⁻² = 0,0093
При добавлении ацетата натрия образовался буферный раствор ( слабая кислота и ее соль с катионом от сильного основания)
В связи с изменением объема изменились концентрации (расчет по формуле(С₁V₁=C₂V₂):
уксусной кислоты : Ск = 100*0,2/(100+30) = 2/13 ≈ 0,154М
ацетата натрия: Сс = 30*0,3/(100+30) = 9/130 ≈ 0,069М
Для такого типа буферных растворов
рН = рК - lg(Ск/Сс) = 4,75 - lg(0,154/0,069) = 4,75 - lg2,(2) ≈ 4,75 - 0,35 = 4,4
(ΔрН = 4,4 - 2,71 = 1,69. Т.е. рН изменилась на 1,7 )
Наличие одноименных анионов, так как соль - ацетат натрия диссоциирует полностью, будет подавлять диссоциацию уксусной кислоты.
СН₃COONa = CH₃COO⁻ + Na⁺ из 0,069М соли образуется 0,069М анионов
Пусть продиссоциировало Х молей кислоты, осталось не дисоцииированной (0,154-Х)молей , тогда в растворе имеется Х молей Н⁺ и (Х +0,069) молей анионов
К = [H⁺][CH₃COO⁻]/[CH₃COOH] = 1,74*10⁻⁵
Х*(Х+0,069)/(0,154-Х) = 1,74*10⁻⁵
Х² + 0,069Х = 0,0000174*(0,154 -Х)
При решении данного уравнения относительно Х получим Х₁≈ 0, Х₂= - 6,9
т.е. α = 0
ответ: В буферном растворе рН = 4,4, α=0
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2
Рахуємо масу розчину етанолу
m = ρ * V = 100 * 0.8 = 80 г
Рахуємо масу самого етанолу
m = m(розчину) * w = 80 * 0.96 = 76.8 г
Рахуємо кількість речовини етанолу
n = m / M = 76.8 / 46 = 1.67 моль
Рахуємо кількість речовини натрію
n = m / M = 9.2 / 23 = 0.4 моль
Так як за рівнянням реакції для взаємодії з 0.4 моль натрію треба 0.4 моль спирту, а у нас є аж 1.67 моль, тому речовиною, яка витрачається повністю є натрій, за ним і ведемо обрахунки
За рівнянням реакції, кількість речовини водню вдвічі менша за кількість речовини натрію, тобто 0.4 / 2 = 0.2 моль
Рахуємо об'єм водню
V = n * Vm = 0.2 * 22.4 = 4.48 л
P.S. Це все істинно при умові, якщо ми нехтуємо взаємодією натрію з водою