|
 |
|
Poštovani, molila bih Vas da mi odgovorite na pitanje s mature 2021. godine.
Koji niz sadrži kemijske vrste koje su uz molekule vode i natrijeve katione najzastupljenije u vodenoj otopini nastaloj titracijom 20 mL slabe etanske kiseline množinske koncentracije 0,2 mol/L s 10 mL natrijeve lužine množinske koncentracije 0,1 mol/L?
Kao rješenje navodi se:
d) CH3COOH, CH3COO-, H3O+
Možete li objasniti zašto?
Unaprijed zahvaljujem
|
|
Ime i prezime:
Tonka Musić
tonksi2005@gmail.com
|
 |
 |
Pomnožimo li volumene s pripadnim koncentracijama (za usporedbu možemo uzeti i samo apsolutne brojke, bez preračunavanja, dakle 20 × 0,2 za octenu kiselinu i 10 × 0,1 za natrijevu lužinu), naći ćemo da octene kiseline u smjesi imamo četiri puta više nego što je dodano natrijeve lužine. U tom svjetlu, titracija nije baš najsretnije odabrana riječ jer ona podrazumijeva da je (barem kod do kraja izvedenih pokusa) dodan jedan ili, ako je to potrebno, više ekvivalenata titransa. No, za ovaj zadatak bitan je samo odnos kiseline i lužine. Kako je kiseline četiri puta više od lužine, neutralizat će se manje od polovice kiseline (konkretno jedna četvrtina), tako da će neutralnih molekula octene kiseline biti više nego acetatnih aniona. Znači, uz vodu kao otapalo najzastupljenija će vrsta biti octena kiselina, a za njom će ići natrijev kation i acetatni anion s vrlo bliskim koncentracijama. Pored tih četiriju vrsta imamo još oksonijev kation i hidroksidni anion koji su uvijek prisutni u vodenim otopinama. Kako je otopina kisela zbog suviška kiseline, očito će oksonijevi kationi biti daleko zastupljeniji od hidroksidnih aniona. S druge strane, otopina u zadatku zapravo je acetatni pufer. Iz omjera kiseline i lužine vidimo da će njegov pH biti nešto niži od pKa octene kiseline (konkretno, bit će niži za log 3, budući da to proizlazi iz omjera i Henderson-Hasselbalchove jednadžbe), a to, budući da pKa octene kiseline iznosi 4,76, ide u rang milimolarnih i manjih koncentracija. To su tri reda veličine ispod koncentracija octene kiseline te acetatnih i natrijevih iona. Za kraj, ako želimo i to procijeniti, možemo uz pomoć konstante autoionizacije vode, naći da je koncentracija hidroksidnih aniona negdje u rangu od 10−10 mol/L, tako da su oni definitivno najmanje zastupljeni u ovoj otopini.
Da rezimiram: voda apsolutno dominira jer je otapalo u ne previše koncentriranoj otopini; octena kiselina je u manjoj mjeri neutralizirana pa je iduća po redu; acetatnih aniona ima ugrubo koliko i natrijevih kationa jer smo neutralizacijom dobili natrijev acetat; oksonijevih kationa ima daleko manje jer se radi o slabo kiseloj otopini, a hidroksidnih aniona najmanje, budući da ih u kiselim otopinama ima malo. Sve se to može i egzaktno izračunati, ali za ovakav zadatak nije nužno.
Pozdrav, |
|
|
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. |
  |
|
