|
 |
|
Pozdrav,
Kod titracije slabe kiseline jakom bazom,
disocijacija kiseline ;
HA + H2O <--> A- + H3O+
Ka=[H3O+][A-]/[HA]
Iz izraza za Ka , može se odrediti [H3O+]
Uspijem napisati izraz [H3O+]=Ka *([HA]/[A-]) ali mi nije jasno kako se taj izraz može napisati i u obliku
[H3O+]=√Ka * cHA
Hvala unaprijed
|
|
Ime i prezime:
Ana Piroš
pirosa0805@gmail.com
|
 |
 |
Do zadnjeg se izraza ne može doći direktno, nego treba koristiti aproksimacije (približne vrijednosti). Prva aproksimacija kreće od toga da ćemo zanemariti protone koji dolaze od disocijacije vode. Znači, za proces:
HA ⇌ H3O+ + A−
i pripadnu jednadžbu:
Ka = [H3O+][A−]/[HA]
možemo pretpostaviti da će koncentracija protonâ nastalih disocijacijom kiseline biti za nekoliko redova veličine veća od koncentracije protonâ nastalih disocijacijom vode, tako da te protone možemo zanemariti. Kako disocijacijom jedne molekule kiseline nastaju točno jedan proton i jedan kiselinski anion, njihove koncentracije proglasiti približno jednakima:
[H3O+] ≈ [A−]
Sad izraz za ravnotežu možemo zapisati kao:
Ka ≈ [H3O+]2/[HA]
Za koncentraciju nedisocirane kiseline vrijedi da je jednaka ukupnoj koncentraciji kiseline umanjenoj za onoliko koliko je disociralo:
[HA] = c(HA) − [A−] = c(HA) − [H3O+]
To isto možemo ubaciti u izraz za ravnotežu:
Ka = [H3O+]2/(c(HA) − [H3O+])
Taj izraz je zapravo kvadratna jednadžba s jednom nepoznanicom i uz malo preuređivanja može se direktno riješiti.
Ako se radi o slaboj kiselini, onda se može uvesti i aproksimacija da je disocirao neznatan dio kiseline, tj. da koncentraciju nedisocirane kiseline možemo aproksimirati ukupnom koncentracijom kiseline:
[HA] ≈ c(HA)
S tom se aproksimacijom možemo vratiti u izraz:
Ka ≈ [H3O+]2/[HA]
koji će sad postati:
Ka ≈ [H3O+]2/c(HA)
I taj je izraz kvadratna jednadžba s jednom nepoznanicom, samo što ima puno manje posla za rješavanje:
[H3O+] ≈ √(Ka·c(HA))
Preporučio bih da tu i tamo neki zadatak riješiš koristeći obje krajnje formule, čisto da vidiš koliko se razlikuju rezultati te kako ta razlika ovisi o konstanti disocijacije i koncentraciji otopine. Usput budi rečeno, popularno pravilo za upotrebu aproksimacije je da izračunata vrijednost ne bi trebala odudarati više od 5 % u odnosu na stvarnu ili precizniju vrijednost. Osobno sam sklon puno više umanjiti taj limit ili naprosto ne koristiti aproksimacije koje nisu apsolutno nužne. Naime, u vrijeme kad su te aproksimacije razvijane, računalo se uglavnom na papiru jer elektronički kalkulatori još nisu bili u širokoj upotrebi. Danas ne samo da svatko može imati džepni kalkulator, nego se u mnoge od njih mogu ubacivati i kompletne jednadžbe. Pored toga, kompliciranije izraze, uključujući i one koji se ne mogu riješiti algebarski, razmjerno je lako ubaciti u računalo, odnosno riješiti ih nekom od aproksimativnih metoda onoliko brzo koliko treba da se u odgovarajući program upiše jednadžba (sâm račun rijetko će kad uzeti više od nekoliko sekundi). Primarna je svrha ovih aproksimacija u ovo vrijeme zapravo ušteda na vremenu koje bismo utrošili izvodeći preciznije izraze te utipkavajući brojke u kalkulator. Ako trebamo puno računati, nije ni to loše, ali treba imati na umu da se uz neznatno veći trud može dobiti nekad i znatno točniji rezultat. No, ako imamo puno računskog posla, nije loša ideja napraviti si formulu npr. u Ms Excelu i onda samo u nju ubacivati brojke. Ako si napraviš obje formule, onda onu usporedbu dviju formula možeš izvesti jako brzo jer treba samo mijenjati dva parametra.
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. |
  |
|
