LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 5, Vår 2014

Transkript

1 NTNU Nrges teknisknturvitenskpelige universitet kultet nturvitenskp g teknlgi Institutt fr mterilteknlgi TMT1 JEMI LØSNINGSORSLAG TIL ØVING NR. 5, Vår 01 OPPGAVE 1 ) Vi kmbinerer den vnlige løselighetslikevekten fr kvikksølv(ii)hydrksid (ppgitt:.6 6 ) med reksjnen fr dnnelse v kvikksølvklridkmplekset (egentlig nvn på kmplekset: tetrklrmerkurt) (tbell i SID): Hg(OH) (s) = Hg + + OH sp,hg ( OH ) + Hg + + l = Hg(OH) (s) + l = Hgl Hgl Hgl + OH (1) (1) Likevektsknstnten fr den kmbinerte reksjnen finnes ved å multiplisere likevektsknstntene fr delreksjnene: (1) = sp,hg OH ( ) Hgl =, = 1, b) Hg(OH) (s) + l = Hgl + OH (1) (1) Vi hr t: =. Hgl OH (1) l r (1) ser vi t når 1 ml Hg(OH) løser seg dnnes det 1 ml inner ntll ml Hg(OH) : n Hg(OH) mhg(oh) 0,0g = = = 1, 79 ml M,6 g/ ml Hg(OH) Hgl g ml OH. Siden vi løser det i 1 L H O vil n =. inner d l fr likevektsuttrykket:

2 l Hgl OH 1,79 ( 1, 79 ) = = = (1) 1,,77 ml / L Antll grm Nl: m Nl =,77 ml 58, g/ml = 161,8 g (Strengt ttt hr vi her kun ttt med l inene i løsningen, g ikke de sm er bundet i kvikksølvkmplekset. Hvis vi i tillegg tr hensyn til t det er litt klr i kmplekset, vil mengden Nl øke med c. 0, g.) c) Hl er en sterk syre g ville h løst Hg(OH) i stre mengder vh. følgende reksjn: Hg(OH) (s) + H + = Hg + + H O OPPGAVE ) d( ) (s) = d + (q) + + hvr = d (q) Løseligheten v d( ) (s) beregnes ved å bestemme + d. ( ( )) 8 sp,d( ) = = =, d + d + d + 8, ( + d ) = d + = 1,79 ml/l Antll g d( ) (s) sm løses i 1,00 L er gitt ved: m = n M = 1,79 ml 6, g/ml = 0.88g d( ) d( ) b) d( ) (s) = d + (q) + ør tilsts v (s) hr vi i rent vnn: (q) + = g = d =,58 M d + 1,79 M Setter nå: =. r løselighetsprduktet kn vi finne : M d + 8 sp,d( ), = = = 1, 5 M 8 1, 0 + d

3 Med ndre rd hr økt fr,58 til 1,5 ml/l, g vi kn trygt si t» d << d( ) Siden vi hr 1 L løsning finner vi: m (s) = n M = c V M =1.5 M 1 L 1 g/ml = 5 g. (Antll ml (s) sm løser seg er lik ntll ml (s) = + (q) + (q)) OPPGAVE ) ( ) (s) = + (q) + (q). (q) () Vi ser t ntll ml ( ) (s) sm løser seg pr. liter er lik +. Dette gir + m( ) 0,0g M ( ) 557 g/ ml 5 = ml/l = =, M V 1, 00L + Av () følger t =. Vi får dermed: = = = (, ) =, 5 1 ( + + ) b) ( ) (s) = + (q) + (q) Vi ser t løseligheten v ( ) (s) i 0,0050 M N løsning blir bestemt ved å beregne. Vi hr dermed ( ) = =, 1 + hvr = + +» = 0,0050M N N 5 Denne ntgelsen gjør vi frdi = + = 8,6 M i rent vnn. Når vi nå hr jdtiner i løsningen fr før, vil knsentrsjnen v blyiner bli end mindre (fellesineeffekt), g ltså mye mindre enn 0,0050 ml/l. (Vi må llikevel huske å sjekke dette etterpå!) Dette gir: 1 ( ), 8 + = = = 1, M 0, 0050 Løseligheten v ( ) (s) blir 1, 8 ml/l. Dette er mye mindre enn 0,0050 ml/l, ltså vr ntgelsen gd.

4 OPPGAVE ) i) rent stff ii) 1 tm iii) rent stff iv) 1 M b) Stndrdtilstnder, egentlig stndrd knsentrsjn. Vnn: rent stff. Vnndmp: 1 tm. Is: rent stff. Slt i sjøvnn: 1 M. Vnn i sjøvnn: rent vnn. Slt på bunnen: rent stff. 0,5 M NOH: 1 M. [H + ] i rent vnn: 1 M. c) Aktivitet = knsentrsjn/stndrd knsentrsjn. Ved stndrdtilstnd er teller g nevner lik, g ktiviteten = 1. d) i) 0, ii),01 iii) 1 iv) 1 (egentlig 0,999 hvis 0,1 % er mlprsent) e) H O er løsemiddel g hr derfr ktiviteten 1 når det er rent g det er sm regel rent nk. f) HA er løst stff, g kn h en hvilken sm helst knsentrsjn. [HA] er hverken 1 eller knstnt. OPPGAVE 5 H + H O = H O + + (1) + H O = H + OH () + Mssevirkningslven gir: HO H = Likevekt (1) vil være sterkt frskjøvet mt venstre slik t vi ntr t H = H. Videre løser N seg fullstendig i vnn g vi ntr t = N siden likevekt () er sterkt frskjøvet mt venstre. Vi hr 1 liter løsning slik t ntll ml vil være lik knsentrsjnen. verdien til H finnes i Tbell i SI. p (H) =,17. Vi får d: + = = HO = = 1,000 H H 0,500,17,8 M ph blir d: ph = lg,8 =,7 Sjekker ntgelsene: H disssierer til H O + g. Sm vi hr sett er HO + =,8 M g denne verdien er mye mindre enn knsentrsjnen til både H (0,5 M) g (1,0 M). Det betyr t ntgelsene er O.

5 5 OPPGAVE 6 I følge SI hemicl Dt er =,76 fr H. r en buffer kn vi skrive: + HO = H H (1) Vi ntr t H = H g = siden reksjnene () g () nedenfr begge er sterkt frskjøvet mt venstre. H + H O = H O + + =,76 () + H O = H + OH w b = = 9, () Vi blnder x ml 0,1 M H g y ml 0,1 M N. x + y = 0 ml () Vi hr t 00 ml 0,1 M H tilsvrer 0,1 ml H. Dvs. x 0,1 x ml 0,1 M H tilsvrer x 00 y ml 0,1 M tilsvrer y. ml = ml H D bufferens vlum er 0 ml er derfr H x y = M g = M 0,0 0,0 Setter vi inn dette i (1) smtidig sm vi vet t bufferens ph skl være lik 5,0 sm betyr t + = HO 5,0 g =,76, får vi: x x y y 0,0 5,0 5,0 0,0,76 0,5 = = =,76 (5) mbinsjn v () g (5) gir: x 0 x 0.5 x =, ml y = 77,6 ml Vi må blnde, ml 0,1 M H g 77,6 ml 0,1 M N.