Ti t re ri n g a v e n s v a g s y ra m e d s t a rk b a s

Ti t re ri n g a v e n s v a g s y ra m e d s t a rk b a s

25 m l 0,100 M HCOOH

(m y rs y ra ) s k a ll t it re ra s m e d 0,150 M N a OH

Tit r er r ea kt ion en : H COOH (a q) + OH^–(a q) H COO^–(a q) + H₂O(l)

J ä m vikt sr ea kt ion en : H COOH (a q) + H₂O(a q) H COO^–(a q) + H₃O⁺(a q)



J ä m vikt sekva t ion en : K_a =

[HCOOH]

] O [H ] [HCOO^_ ₃

= 1,78 ·10^-4

A. Ber ä kn a det in it ia la pH -vä r det (V_{ba s}= 0 m l)

An vä n d för e och vid jä m vikt r eson em a n get !

[H COOH ]/M [H COO^–]/M [H₃O⁺]/M

F ör e jvt 0,100 0 0

Än dr in g -x +x +x

för a t t n å jvt

Vid jvt 0,100 - x x x

K_a =

[HCOOH]

] O [H ] [HCOO^_ ₃

=

x - 0,100

x²

= 1,78 ·10^-4

x = [H₃O⁺] = 4,22 ·10^-3 M pH = 2,37 V_{ba s} = 0 m l, pH = 2,4

B . Ber ä kn a h u r st or volym a v ba sen som m å st e t illsä t t a s för a t t pH = pK_a

E n ligt H en der son -H a sselba lch s ekva t ion , pH = p K_a + log

[HCOOH]

] [HCOO^_

, ä r pH = pK_a (=3,75) n ä r [H COOH ] = [H COO^–].

Äm n esm ä n gd m yr syr a in it ia lt :

n^initialt_HCOOH = 0,100 M · 25 ·10^-3dm³ = 2,5 ·10^-3 m ol

F ör a t t [H COOH ] = [H COO^–] m å st e h ä lft en a v m yr syr a n in it ia la

ä m n esm ä n gd över för a s t ill for m ia t jon er , dvs 1,25 ·10^-3 m ol OH^–-jon er m å st e t illsä t t a s.

Volym ba s som m å st e t illsä t t a s: V_{ba s} =

M 0,150

mol 1,25·10^{- 3}

= 8,33 ·10^-3 dm³

V_{ba s} = 8,3 m l, pH = 3,8

C. Ber ä kn a pH -vä r det eft er t illsa t t s a v t ot a lt 12,0 m l 0,150 M Na OH (a q)

Ber ä kn a [H COOH ] och [H COO^–]:

[H COOH ] =

tot ml 12 V OH initialt

HCOOH

V n

n = _{-3 3}

3 -3 3

-

dm 12)·10 (25

dm 12·10

· M 0,150 - mol 2,5·10

= 0,0370 M

[H COO^–] =

tot ml 12 V OH

V

n = _{-3 3}

3 -3

dm 12)·10 (25

dm 12·10

· M 0,150

= 0,0486 M

E ft er som [H COOH ] och [H COO^–] ä r in om sa m m a kon cen t r a t ion sin t er va ll ä r det en kla st a t t a n vä n da H en der son -H a sselba lch s ekva t ion :

pH = pK_a + log

[HCOOH]

] [HCOO^_

pH = 3,75 + log

M 0,0370

M 0,0486

= 3,87

V_{ba s} = 12,0 m l, pH = 3,9

D . Ber ä kn a pH -vä r det i ekviva len spu n kt en ( t it r er pu n kt en )

F ör en sva g syr a - st a r k ba s t it r er in g defin ier a s ekviva len spu n kt en som den pu n kt dä r a n t a let m ol t illsa t t OH^–-jon er ä r lika m ed u r spr u n gsm ä n gden (i m ol) a v den sva ga syr a n .

E ft er som "a lla " H COOH m olekyler h a r över för t s t ill H COO^–-jon er n a vid

t it r er in gen kom m er lösn in gen s pH -vä r de i ekviva len spu n kt en a t t va r a lka liskt (>7).

At t a lla H COOH m olekyler h a r över för t s t ill H COO^–-jon er n a ä r in t e r ikt igt sa n t eft er som vi vet a t t en lit en (oft a för su m ba r ) kom m er ju a t t å t er bilda H COOH m olekyler .

F ör a t t ber ä kn a pH i ekviva len spu n kt en k a n vi bet r a kt a jä m vikt ssyst em et in it ia lt best å a v en da st H COO^–-jon er n a och m ed et t för e och vid jä m vikt r eson em a n g ber ä kn a r vi [H COOH ] och [OH^–]. U t ifr å n h ydr oxidjon - kon cen t r a t ion en ka n pOH ber ä kn a s, vilket ka n r ä kn a s om t ill pH (pH + pOH = 14 vid 25 C).

1. Skr iv jä m vikt sr ea kt ion en för ba sen :

H COO^– (a q) + H₂O(a q) H COOH (a q) + OH^–(a q),

då ä r K_b =

] [HCOO

] [OH [HCOOH]

= 5,62 ·10^-11

2. Ber ä kn a den in it ia la [H COO^–] i ekviva len spu n kt en .

n^initialt_HCOO = 0,100 M · 25·10^-3 dm³

=

Volym ba s för a t t n å ekviva len spu n kt en : V_{ba s} =

M 0,150

mol 2,5·10^{- 3}

= 16,67 ·10^-3 dm³

[H COO^–] =

tot initialt HCOO

V

n = _{- 3 3}

3 -

dm 16,67)·10 (25

mol 2,5·10

= 0,060 M

3. Ber ä kn a pH -vä r det m ed et t för e och vid jä m vikt r eson em a n g.

[H COO^–]/M [H COOH ]/M [OH^–]/M

F ör e jvt 0,060 0 0

Än dr in g -x +x +x

för a t t n å jvt

Vid jvt 0,060 - x x x

K_b =

] [HCOO

] [OH [HCOOH]

_ _

=

x - 0,060

x²

= 5,62 ·10^-11 Lös u t x!

x = [OH^–] = 1,84·10^-6 M pOH = 5,74 pH = 8,26

V_{ba s} = 16,7 m l, pH = 8,3

E . Ber ä kn a pH -vä r det eft er t illsa t s a v 5 m l ba s eft er ekviva len spu n kt en (V_{ba s} = 16,67 m l + 5 m l = 21,67 m l)

E ft er ekviva len spu n kt en kom m er [OH^–] a t t öka pr opor t ion ellt m ed t illsa t t ba s.

Det t a in n ebä r a t t pH -vä r det ber or dir ekt på h u r m ycket OH^–-jon er som ä r t illsa t t a .

An t a l m ol OH^– eft er ekviva len spu n kt en : n_OH = 0,150 M · 5 ·10^-3 dm³ = 7,5 ·10^-4 m ol

[OH^–] = _{- 3 3}

4 -

dm 5)·10 16,67

(25

mol 7,5·10

= 0,0161 M pOH = 1,79 pH = 12,21

V_{ba s} = 21,7 m l, pH = 12,2

F . Ber ä kn a pH -vä r det eft er yt t er liga r e t illsa t s a v 5 m l ba s

Tot a lt h a r 10 m l ba s t illsa t s eft er ekviva len spu n kt en vilket ger : n_OH = 0,150 M · 10 ·10^-3 dm³ = 1,5 ·10^-3 m ol

[OH^–] = _{- 3 3}

3 -

dm 10)·10 16,67

(25

mol 1,5·10

= 0,0290 M pOH = 1,54 pH = 12,46

V_{ba s} = 26,7 m l, pH = 12,5