Титрование слабого основание сильной кислотой. Часть 2

в прошлом видео мы рассматривали титрование слабого основания сильной кислотой тогда мы вычислили ph в двух точках титрования во-первых мы вычислили ph до добавления кислот и вот в этот момент это было 1 подзадача его 2 под задачи мы добавили в основании 20 миллилитров кислоты и получили вот эту точку на кривой это вы нашли page в под задачи b теперь мы ответим на третий вопрос чему будет равен ph после добавления в основания 40 миллилитров раствора хлор с концентрацией одна десятая моля на литр сколько молей кислоты мы добавим в раствор на этот раз концентрация от хлора равна одной десятой моля на литр концентрация это отношение количества к объёму и как раз нам нужно найти количество а чему равен объем 40 миллилитров сдвигаем десятичную запятую на 3 позиции влево получаем четыре сотых литра и так мы добавили четыре сотых литра раствора кислоты количество молекула хлора равно 1 10 умножить на 4 сотых получается четыре тысячных моля вот такое количество молекул аж хлор мы добавим в изначальные раствор основания в воде хлор распадается на h плюс и хлор - значит количество молекул a floor совпадает с количеством ионов h + h плюс в свою очередь взаимодействует с водой с получением ионов гидроксония h3o плюс таким образом можно сказать что мы добавили 4 тысячных моля ионов гидроксония сколько молей аммиака было в растворе изначально его концентрация одна десятая моля на литр опять же это отношение количества к объёму изначально у нас было 40 миллилитров раствора аммиака это четыре сотых литра и чтобы найти количество молекул аммиака нужно повторить те же вычисления что мы проделали только что умножить одну десятую на четыре сотых получается четыре тысячных моля аммиака nh3 добавленная в процессе титрования кислота будет взаимодействовать с находившимся в растворе основаниям давайте запишем реакцию нейтрализации можно записать ее как реакцию nh3 с h3o плюс аммиак nh3 плюс ион гидроксония h3o плюс эта кислота ион гидроксония будет отдавать протон а мерку аммиак получив протон превращается в nh4 плюс в ион аммония а h3o отдав про танк превращается в h2o воду мы могли записать эту же самую реакцию в виде взаимодействие nh3 и аж хлор давайте выпишем и такой вариант аммиак nh3 взаимодействует соляной кислотой аж хлор который отдает протон аммиаку превращая его вон аммония nh4 плюс а после того как соляная кислота отдаст протон от нее останется сопряженное основание хлорид-ион хлор минус теперь давайте выпишем сколько у нас молей кислоты мы добавили 4 тысячных молей кислоты а количество молекул основания была также четыре тысячных моля в реакции одна молекула основания реагирует с одной молекулой кислоты таким образом количества добавленной кислоты как раз хватит на то чтобы нейтрализовать все имевшиеся в растворе основания значит мы находимся в точке эквивалентности ти3 метрического анализа это точка в которой добавленной кислоты в точности хватит на то чтобы вступить в реакцию с основанием поэтому кислоты в растворе не останется и соответственно все основании тоже вступит в реакцию мы потеряем все четыре тысячных моля nh3 реагентов у нас не останется каждая молекула аммиака превращается в 1 иван аммония nh4 плюс а значит если до реакции количество и нас 4 плюса равнялась нулю то после реакции насколько уменьшилось количество аммиака настолько же увеличилось количество ammonia потеряв 4 тысячных моля аммиака мы получим 4 тысячных моля аммония это у нас точка эквивалентности и в растворе присутствует некое количество аммония чему равна концентрация аммония молярная концентрация считается как отношение количества к объёму количество монет 4 тысячных моля а чему равен объем раствора вернемся к условию задачи была 40 миллилитров раствора аммиака и добавили еще 40 миллилитров раствора кислоты 40 плюс 40 это 80 миллилитров или восемь сотых литра это конечный объем итогового раствора запишем это число в знаменателе 4 тысячных делим на 8 сотых получаем 5 сотых это мы получили концентрацию ионов аммония пять сотых моля на литр ион аммония это слабая кислота он может вступать в реакцию с водой давайте запишем эту реакцию nh4 плюс реагирует с водой ион аммония здесь будет проявлять кислотные свойства он отдаст протон воде вода получив протон от аммония превращается в ион гидроксония h3o плюс а ионному не отдав протон превращается в аммиак nh3 и так ион аммония вступает в реакцию с водой и это будет влиять на уровень ph если посмотреть на предыдущую реакцию то в ней nh4 плюс вступают в реакцию с водой а хлориде он никак не реагирует с водой его наличие в водном растворе ни на что не влияет а вот наличие nh4 плюс будет влиять на уровень ph а наша задача как раз вычислить чему он равен давайте выпишем начальной концентрации веществ в этой реакции начальная концентрация nh4 плюс пять сотых моля на литр и как обычно при решении задач на диссоциацию слабой кислоты мы полагаем что начальная концентрация продуктов равна нулю в процессе установления равновесия мы потеряем некое количество ammonia которая вступит в реакцию с водой концентрации ионов аммония уменьшится на x сколько ионов аммония мы потеряем столько же аммиака появится в растворе если концентрация ионов аммония уменьшится на x то концентрация аммиака на x увеличится и ровно на столько же увеличится концентрация h3o плюс чему будут равны концентрации этих веществ в состоянии равновесия концентрация ионов аммония будет равна 500 минус x концентрация ионов гидроксония будет x концентрация аммиака тоже x далее ион аммония в этой реакции проявляет кислотные свойства он отдает протон молекуле воды значит для формула равновесия мы должны взять к а константу диссоциации кислоты она равна отношению концентрации продуктов концентрации реагентов концентрация h3o плюс равно x умножить на концентрацию nh3 это тоже x и всё это делим на концентрацию nh4 плюс на пять сотых минус x значение k для ивана аммония мы вычислили в прошлом видео это константа равна 5 целых 60 мм на 10 в минус десятой степени и это равняется x на x это x в квадрате и мы снова считаем что концентрация x очень маленькое число поэтому пять сотых минус x приблизительно равно 500 м значит в знаменателе значением x можно пренебречь и для упрощения расчетов теперь найдём x 5,6 на 10 в минус десятой степени умножить на пять сотых и из получившегося числа извлечем квадратный корень получилось что x равен 5 целым трем десятым на 10 в минус шестой степени вернемся чуть чуть назад и вспомним что такое икс икс эта концентрация ионов гидроксония в состоянии равновесия эта концентрация h3o плюс остался последний этап найти page мы вычислили концентрацию ионов гидроксония ph это минус десятичный логарифм от того что мы только что нашли минус логарифм от 5,3 на 10 в минус шестой посчитаем минус логарифм от 5,3 на 10 в минус шестой получается 5 целых двадцать восемь сотых таким образом в точке эквивалентности в нашем растворе кислотная среда его page 5 целых двадцать восемь сотых давайте найдем эту точку на кривой титрования мы добавили раствор основания 40 миллилитров кислоты и ph раствора стал равен 5 целым 28 сотым вот оно это . соответствующая третьей части нашей задачи и наконец последний вопрос найдите page после добавления 60 миллилитров раствора кислоты сколько молей кислоты мы добавим сейчас это мы можем узнать из молярной концентрации она равна одной десятой моля на литр и обозначает отношение количества к объёму мы добавили 60 миллилитров то есть шесть сотых литра отсюда найдем количество 1 10 умножить на 600 их равняется шести тысячным мы добавили 6 тысячных моля соляной кислоты воде она распадается на ионы h плюс и хлор минус таким образом можно считать что мы добавили в раствор 6 тысячных моля протонов h плюс которые реагируют с водой с получением ионов гидроксония h3o плюс как вы помните из прошлого вопроса 4 тысячных молей кислоты нужны на то чтобы полностью нейтрализовать аммиак а значит 4 тысячных моля сразу вступят в реакцию с аммиаком и сколько кислоты останется после того как кислота нейтрализует весь аммиак в растворе останется две тысячных моля кислоты вот такое количество кислоты сейчас находится в растворе и чтобы найти page нужно вычислить концентрацию ионов гидроксония концентрация ионов гидроксония равна количеству деленному на объем количество ионов гидроксония две тысячных моля чему равен объем раствора было 40 миллилитров добавили 60 миллилитров получилось 100 миллилитров или одна десятая литра значит в знаменателе будет 1 10 литра отсюда можно найти молярную концентрацию ионов гидроксония две тысячных делим на одну десятую получается две сотых моля на литр осталось найти ph ph равен минус десятичному логарифму концентрации ионов гидроксония то есть 2 сотых моля на литр посчитаем минус логарифм от 200 их получается что ph равен одной целой 699 тысячным для простоты можно записать как 1 целое 70 сотых отметим эту точку на кривой мы добавили 60 миллилитров раствора кислоты вот эта . и в этот момент ph приблизительно равен одной целой семидесятым мы преодолели точку эквивалентности спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим