Poštovani! Evo nekoliko zadataka koje ne razumijem: 1.Izračunajte elektrodni potencijal vodikove elektrode u otopini klorovodične kiseline koncentracije 0,0015 mol/dm3. 2.Za titraciju 25 cm3 koja sadrži arsenitne i arsenatne ione potrebno je 32,10 cm3 otopine joda, c=0,05 mol/dm3. Isti volumen te otopine prokuha se uz dovođenje SO2. Nakon uklanjanja suvišnog SO2 (ukljanja se ukuhavanjem) otopina se titrira sa spomenutom otopinom joda pri čemu je utrašak 43,7 cm3. Izračunajte masene koncentracije As2O3 i As2O5 u početnoj otopini. Zamolio bih Vas da mi pokažete koja se formula koristi za 1 zadatak jer se dosad nisam susreo s takvim tipom zadataka a u knjgama i na internetu nemogu pronaći, tj. pronašao sam nekaj al ne kuzim bas sve kai znaci niti dali je ispravna. Za drugi zadatak bih Vas zamolio da mi detaljno objasnite s postupkom jer ne kuzim bas. A neznam ni za arsenitnu i arsenatnu kiselinu. Imam jos jedno pitanje u vezi limunske kiseline H8C6O7. Kak točno ona disocira u vodi. Hvala Vam puno!

Ime i prezime: Bruno Rođak bruno.rodak16@gmail.com

 


Za prvo pitanje treba ti Nernstova jednadžba:

E = E0 − RT/zF ln ared/aox

gdje su ared i aox aktiviteti reduciranog i oksidiranog oblika vrste čiji se oksidacijski broj mijenja reakcijom na elektrodi. U ovom slučaju to su vodik i proton tako da treba jednadžbu malo preurediti. Za početak se može staviti:

E0 = 0 V ,

budući da je potencijal standardni vodikove elektrode određen kao referentna vrijednost za sve ostale elektrode i definiran kao nula. Iza toga, plinovitom vodiku umjesto aktiviteta treba doći fugacitet, ali on se može aproksimirati tlakom vodika podijeljenim sa standardnim tlakom. Slična aproksimacija se, ako vrijednost pH nije direktno mjerena, izvodi i s koncentracijom oksonijevih iona, gdje se stavi količnik koncentracije i standardne koncentracije. Također, za vrijednost z može se metnuti 2 jer tomu zbilja jest tako. Konačan ishod na kraju bude:

E = − RT/2F ln (p(H2)/p0)/(c(H+)/c0))

= RT/2F ln (c(H+)/c0)/(p(H2)/p0))

= RT/2F (ln c(H+)/c0 − ln p(H2)/p0) .

Kako tlak vodika i temperatura nisu zadani, zadatak nije rješiv, a jedino što se može je pretpostaviti da su autori pretpostavili da će rješavač pretpostaviti da su rješavači pretpostavili da je tlak vodika jednak standardnom, a temperatura 25 °C, te da ih, shodno tomu, nisu niti spomenuli. S tom pretpostavkom ona formula prelazi u:

E = RT/2F ln c(H+)/c0 ,

a zadatak u rutinsku računicu.


U drugom zadatku treba prvo znati što se to s arsenom događa. Ako nisam štogod omašio, jod bi trebao oksidirati arsenastu kiselinu u arsensku:

H3AsO3 + I2 + H2O → H3AsO4 + 2 HI ,

a sumporov dioksid reducirati arsensku kiselinu u arsenastu:

H3AsO4 + SO2 + H2O → H3AsO3 + H2SO4 .

Posljedično, u prvoj titraciji određuje se količina arsenaste kiseline (tj. arsenatnih iona), a u drugoj ukupna količina arsena u uzorku. Postupak rješavanja je inače identičan onom kod svih stehiometrijskih zadataka. Iz količine (množine, mase, volumena) jedne tvari treba preko stehiometrijskog odnosa odrediti količinu druge.

Ako te zanima redoslijed kojim se odvajaju hidroni s molekule limunske kiseline, ne mogu ti dati nekakav uvjerljiv odgovor. Očekivao bih da će se prvo odvojiti hidron s jedne od karboksilnih skupina na glavnom lancu, budući da se pokrajnji karboksilatni ion lako stabilizira vodikovom vezom s hidroksilnom skupinom, dok je središnjem to nemoguće. Iza toga bi mogao slijediti hidron s karboksilne skupine na sredini lanca, budući da kisikov atom iz hidroksilne skupine najviše odvlači elektronsku gustoću, a na kraju onda onaj hidron koji je preostalo.
Donekle suvisla metoda određivanja tog redoslijeda bila bi pretraga kristalografskih baza podataka za svim hidrogen- i dihidrogencitratima, ali tu treba imati na umu da slaganje u kristale može raditi čudne stvari s malim atomima i baciti ih ponekad na mjesta gdje se u otopini ne bi tako lako pojavili.

P.S. Zamolih Vladimira Stilinovića da provjeri kako stoje stvari u kristalografskoj bazi podataka. Na uzorku od 32 dihidrogencitrata kod njih 20 deprotonirana je srednja karboksilna skupina, a kod 12 jedna od pokrajnjih. Iz toga se već dade naslutiti da je ono što sam gore napisao pogrešno te da se vjerojatnije prvo deprotonira srednja hidroksilna skupina, a zatim redom one pokrajnje. Također, u ekstremno lužnatim uvjetima može se očekivati i deprotoniranje hidroksilne skupine.

Hvala Vladimiru na pomoći.

Odgovorio: Ivica Cvrtila   icvrtila@chem.pmf.hr

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija