Kemijski problem

Živjo! Vem, da forum ni ravno primeren temu vprašanju, vendar vseeno upam, da je tu kaj kemikov. Rešujem naloge iz splošne in anorganske kemije in prišla sem do poglavja titracij, ki mi dela probleme. Orosim vas, da mi pomagate rešiti naslednjo nalogo:

Koliko ml 2.55 molalne raztopine H3PO4 z gostoto 1,134 g/ml porabiš za nevtralizacijo 25,0 ml 2.22M raztopine KOH?

Nastavila sem reakcijo in iz nje določila množino KOH in posledično H3PO4 ter maso H3PO4. Nato sem iz enačbe za molalnost izračunala maso vode in jo seštela z maso H3PO4. Iz enačbe za gostoto sem nato izračunala volumen raztopine, vendar rezultat ni pravi. Upam, da mi lahko kdo pomaga. Hvala!

Helyn

10. avg 2014 17:41

Kako si iz reakcije določila količino KOH? Ta je vendar podana že v nalogi (imaš koncentracijo in volumen, torej ni druge variante).

Nato izračunaš potrebno količino H3PO4 - za 1 mol KOH potreboješ 1/3 mola H3PO4. Dobiš torej potrebne mole H3PO4.

Koncentracijo kisline imaš podano, torej lahko izračunaš potrebno maso raztopine kisline, če imaš podano njeno molalnost (v 1000 g je 2.55 mola - torej.....?)

In nazadnje iz mase in gostote raztopine kisline dobiš potreben volumen.

10. avg 2014 17:58

Helyn, poglej zasebno pošto.

Lp

10. avg 2014 18:09

Kar sem mislila s tem, ko sem napisala, da sem izračunala iz kemijske reakcije je, da sem množino KOH dobila iz podatkov, nato pa sem iz kemijske reakcije dobila še množino H3PO4. Napačno sem se izrazila. :) Zdaj sem izračunala po postopku, ki je opisan, vendar je rezultat 6,398 ml, v rešitvah pa je 7,99 ml.

Helyn

10. avg 2014 18:55

Helyn, predvidevam, da je tale naloga označena kot težja, oz. če ni, bi morala biti.

STROKOVNA RAZLAGA: Namreč, zadeva ni enostavna za izračunat, ker gre za reakcijo močne baze in triprotonske kisline, ki ob reakciji ne razpade popolnoma:

H₃PO₄ --> H⁺ + H₂PO₄^-            α₁ = 1

H₂PO₄^- --> H⁺ + HPO₄^2-           α₂ ≠ 1   (primer: 1/2)

HPO₄^2- --> H⁺ + PO₄^3.             α₃ ≠ 1   (primer: 1/3)

Če v nalogi nimaš podanih stopenj razpada v drugi in tretji fazi (alfe zgoraj), jih moraš poiskati v literaturi ali pa na internetu. Nato moraš nalogo rešiti skladno z stopnjami razpada, v treh delih.

RAZLAGA ZA LAIKE: dvo- in troprotonske kisline v reakcijah ne razpadejo popolnoma, ampak zgolj deloma, zato jih je za popolno nevtralizacijo potrebno več.

HIPOTETIČEN PRIMER: če je razpad v drugi stopnji samo polovičen in v tretji stopnji le trejinski, to pomeni, da bo od 6 molekul kisline popolnoma razpadla le ena, dve do druge stopnje, 3 pa samo do prve stopnje, in teh 6 molekul kisline bo skupaj nevtraliziralo 10 molekul baze, ker je razmerje 1:3. Ker so realne stopnje disociacije drugačne od teh, ki sem jih uporabil za lažje razumevanje, koš morala vsako stopnjo posebej preračunat in na koncu seštet vsa tri števila molekul (oz. molov, ker je povezava direkto preko Avogadrovega števila), ki jih boš preko koncentracije pretvorila v ustrezen volumen, ki ga iščeš.

Gostota v tej nalogi je irelevanten podatek in ni potreben v nobenem izračunu, je tu zgolj za to, da zavaja. Namreč, gostota je temperaturno odvisna, koncentracija ni.

Veliko sreče na popravcih, razen če si brucka ;)

10. avg 2014 19:33

Drejček,

popolnoma prav imaš

K za reakcijo H3PO4 --> H+ + H2PO4- je približno 7 x 10e-3 - se pravi, da gre za šibko kislino. Fosforna kislina torej v praksi za titracijo sploh ne pride v poštev (razen, če si nekdo namenoma hoče življenje zelo zakomplicirati), za razliko od žveplene.   Tako je, če človek tipka hitreje kot misli.

Helyn,oprosti, moja napaka.

10. avg 2014 20:02

Noemi mi je že posredovala pravilni postopek reševanja naloge in ni tako zapleten, kot pravita. Vseeno hvala za razlago, mogoče mi bo prav prišla pri kakšni drugi nalogi. Naloga je bila prva med nalogami o titraciji in ni označena kot težka. Sem brucka, vendar bom vseeno potrebovala srečo. Hvala. :)