If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:14:48

Титруване на слаба основа със силна киселина (продължение)

Титруване

Видео транскрипция

В последното видео разгледахме титрувалната крива за титруване на слаба основа със силна киселина. И намерихме рН в две точки от титрувалната крива. Намерихм рН преди добавяне на киселината. Това е ето тук. Това беше подточка а. В подточка B намерихме рН след добавяне на 20 мл киселина. И намерихме колко е рН в подточка В. В подточка С трябва да намерим рН след добавяне на 40 милилитра 0,1 моларен разтвор на HCl. Колко мола киселина сме добавили сега? Концентрацията на HCl е равна на 0,1 мол/литър, значи това е 0,1 мол/литър. Колко мола киселина добавяме? Имаме 40 милилтра, като преместим десетичната запетая едно, две, три места, стават 0,04 литра. Значи добавяме 0,04 литра и можем да намерим моловете. Моловете HCl са равни на 0,1 по 0,04. 0,1 по 0,04 е равно на 0,004. Това са моловете добавена солна киселина. Ако я представим като Н+ и Cl–, щом имаме 0,004 мола HCl, това ни показва колко мола Н+ имаме. Можеш да си представиш, че Н+ и Н2О дават Н3О+ или хидроний. Значи можеш да кажеш също 0,004 мола Н3О+. С колко мола амоняк започнахме? Концентрацията е 0,1, началната концентрация на амоняка е 0,1 М, и пак повтарям, моларност означава мол на литър, имаме 40 милилитра амоняк, което е 0,04 литра. В началото имаме 40 милилитра, което е 0,04 литра, и за да намерим моловете амоняк правим същото изчисление. 0,1 по 0,04 е равно на 0,004 мола амоняк, молове NH3. Киселината, която добавихме при титруването, ще реагира с основата, която имаме в началото. Нека да запиша реакцията на неутрализация. Един начин да я запишем е: NH3 + H3O+. Значи амоняк, NH3+, плюс хидроний, Н3О+ Н3О+ е нашата киселина, нали? Тя отдава протон на амоняка, и ако NH3+ приеме протон, се получава NH4+, а когато Н3О+ отдаде протон, се получава Н2О. Това е единият начин да представим реакцията. Другият начин на записване е: NH3 + HCl. Нека да я запиша и по този начин. Значи амоняк плюс HCl, HCl отдава протон на NH3, получава се NH4+, а понеже HCl отдава протон, се получава Cl–, хлориден анион, спрегнатата основа. Значи това е NH4+ и Cl–. Сега да запишем колко мола киселина имаме. Добавихме 0,004 мола киселина. Записвам тук 0,004, това са моловете добавена киселина. Началното количество основа също е равно на 0,004. Нека да си направя място. В началото имаме 0,004 мола основа. Ако погледнеш моларните съотношения, имаме 1:1. Сега сме добавили достътчно киселина, за да неутрализираме напълно основата, която имаме в началото. Значи това е еквивалентният пункт на титруването. Това е еквивалентният пункт на нашето титруване, защото сме добавили достатъчно киселина, за да реагира напълно с основата. Цялото количество киселина ще реагира, нали? Ще реагира всичко това и ще изконсумира цялото количество основа, което имаме. Цялата основа ще реагира с цялото количество киселина, тези 0,004 мола от NH3. Така че ще ни остане нула от това. Амонякът ще се превърне в амониум, NH4+. А ако сме започнали с нула NH4+, цялото количество амоняк ще се превърне в NH4+. Значи губим 0,004 мола амоняк, и получаваме толкова амоний. Получаваме 0,004 мола от NH4+. След като добавим киселината, получаваме 0,004 мола от NH4+. Значи това е еквивалентният пункт. Имаме някакъв амоняк. Каква е концентрацията на амоняка? Още веднъж, концентрацията е молове върху литри. Имаме 0,004 мола NH4+, нека запиша 0,004 NH4+. Какъв е обемът? Какъв е сега общият обем? Ще се върна към условието на задачата. Започваме с 40 милилитра... Започваме с 40 милилитра и добавяме още 40. 40 плюс 40 е 80 милилитра. Едно, две, три, 0,08 литра. Значи общият обем сега е 0,08 литра. Нека да го запиша. 0,08 литра. Значи 0,004 делено на 0,08 е равно на 0,05. Значи 0,05 мол/литър е концентрацията на NH4+. Амоният е слаба киселина. Той може да реагира с водата, която е в разтвора. Нека запиша реакцията. Значи NH4+ ще реагира с водата. И амоният ще се държи като киселина. Амоният ще отдаде протон на водата. Значи NH4+ отдава протон на Н2О, а Н2О става Н3О+ или хидроний. И ако отнемем протон от NH4+, той се превръща в NH3 или амоняк. Значи амоният реагира с водата и това ще промени рН. Нека се върна тук горе, значи NH4+ реагира с водата, но хлоридният анион не реагира съществено с водата. Така че можем да не държим сметка за него, но NH4+ ще повлияе на рН, а ние търсим рН. Нека си направя място и да запиша началната концентрация на NH4+, която е 0,05. Началната концентрация на NH4+ е 0,05. Пак ще повторя, за тези задачи, в които има равновесие при слаби киселини, приемаме, че започваме с нулева концентрация на продуктите, и промяната е, че намалява концентрацията на амония. Някакво количество амоний ще реагира с водата. Ще намалее с Х. И с колкото намалее амоният, с толкова се увеличава амонякът. Така че концентрацията на амония намалява с Х, това е същата концентрация, с която се увеличава амонякът. Значи имаме същата концентрация на H3О+. В равновесие ще имаме 0,05 – Х за концентрацията на NH4+. За концентрацията на Н3О+ имаме Х. За концентрацията на NH3 също имаме Х. Това действа като киселина, нали? NH4+ отдава един протон на водата, така че ще изразим равновесната константа Ка. Ка е равна на концентрацията на продуктите върху изходните вещества, значи концентрацията на Н3О+, която е Х по концентрацията на NH3, която е Х, върху концентрацията на NH4+, която е 0,05 – Х. Значи 0,05 – Х. Ка за NH4+, Ка за амония сме изчислявали в предходно видео, и я сметнахме 5,6 по 10^(–10). Значи това е равно на... Това е равно на Х по Х, което е Х на квадрат, и 0,5 минус Х... ако концентрацията на Х е много малка, тогава 0,05 – Х е почти равно на 0,05. Тук записвам 0,05, за да си облекчим сметките, и взимам калкулатора, за да сметна това. 5,6 по 10^(–10) Ще умножим това по 0,05 и после ще намеря квадратен корен от отговора, и намирам Х. Х е равно на 5,3 по 10^(–6). Нека да го запиша. Х е равно на 5,3 по 10^(–6). Ще се върна, за да видя какво означих с Х. Х е концентрацията на хидрониеви йони при равновесие. Това е концентрацията на Н3О+. Свършихме доста работа и сега остава само да намерим рН. Намерихме концентрацията на хидрониевите йони, рН е просто отрицателен десетичен логаритъм от това. Значи –log от 5,3 по 10^(–6). Ще го сметна с калкулатора. Имам –log от 5,3 по 10^(–6). и получавам 5,28, като го закръгля. Значи рН е равно на 5,28. Значи в еквивалентния пункт нашият разтвор е кисел, нали? рН е 5,28. Нека да намеря това на титрувалната крива. Добавихме 40 мл киселина и рН е 5,28. Да кажем, че 5,28 е тук. Това беше С подточка на задачата. рН е равно на 5,28 в еквивалентния пункт. Последно, подточка D, трябва да намерим рН, когато са добавени 60 мл от 0,1 М разтвор на HCl. Колко мола киселина добавяме сега? Можем да го намерим от моларността, тъй като знаем, че имаме 0,1 моларен разтвор на НCl. А моларност означава молове върху литри. Добавяме 60 милилтра, което е 0,06 литра. Значи това са 0,06 литра, трябва да намерим моловете. 0,1 по 0,06 е равно на 0,006. Това са моловете добавена HCl. HCl е Н+ и Cl. Значи можеш да го разглеждаш като 0,006 мола от Н+, или да добавиш протон към водата, за да се получи хидроний, Н3О+. Значи 0,006 мола киселина и си спомни от подточка С, че ни трябват 0,004 мола, за пълна неутрализация на амоняка. Значи тук ще изгубим 0,004 мола, защото това е нужното количество за неутрализация на амоняка. Колко ни остава? След като киселината реагира с амоняка, ще ни остане 0,002 мола киселина. Това е количеството в разтвора. После целта ни е да намерим рН, значи трябва да намерим концентрацията на хидрониеви йони. Концентрацията на хидрониеви йони е равна на моловете, които са 0,002, които трябва да разделим на обема. Обемът ни е 40 мл плюс 60 мл, което е равно на 100 мл. Това е общият обем. 100 милилитра са 0,1 литра, значи имаме 0,1 литра. И можем да намерим концентрацията на хидрониевите йони. 0,002 делено на 0,1 дава концентрацията на хидрониевите йони, която е 0,0200 мол/литър. Значи сега можем да намерим рН, тъй като рН е равно на отрицателен логаритъм от концентрацията на хидрония. Отрицателен log от 0,0200, нека взема калкулатора, значи отрицателен log от 0,0200, е равно на 1,699. Значи рН тук е равно на 1,699. Можеш да го закръглиш както искаш. Можеш да кажеш и 1,70 просто за да станат нещата по-прости и по-лесно да осмислим числото. Значи приблизително 1,7. След добавяне на 60 мл киселина, върху титрувалната крива, добавихме 60 мл. киселина, значи това е точно тук, и рН е много близко до 1,7, значи сме подминали еквивалентния пункт на титрувалната крива.