Изпит по химия 2015 AP, въпрос със свободен отговор 3d

Изчисли рН в точката на полуравновесие. Нека си припомним какво е точка на полуравновесие. Равновесната точка е тогава, когато титрантът, в този случай солната киселина, реагира напълно с калиевия сорбат, веществото, което титруваме. Точката на полуравновесие е точката, в която половината от калиевия сорбат се е превърнал в сорбинова киселина. Казано по друг начин, концентрациите на калиев сорбат и сорбинова киселина са равни. Как можем да свържем това със стойността на рН и каква друга информация са ни дали, за да решим задачата? Хубаво е, когато почувстваш, че блокираш, да кажеш: Каква друга информация е дадена тук? Дадена ни е константата Ка за сорбиновата киселина, която е 1,7 по 10^–5. Как можем да свържем тази константа на сорбиновата киселина с рН в точката на полуравновесие? Друго нещо, което е дадено, е цяла серия от формули. Имаме всички формули, които са на първите няколко страници на раздела с въпроси с отворен отговор, и куп формули за равновесие и различни начини за записване. И тук ми се струва интересна тази формула вдясно, която може би разпознаваш като уравнение на Хендерсон-Хаселбах. Тя не е трудна за доказване. Тя следва директно от определението за К-а, като прегрупираш нещата и намериш отрицателен логаритъм от двете страни и така нататък. Препоръчвам ти да изгледаш тези видеа в Кан Академия, ако ти е интересно. Но това, което ни трябва тук, е, че тя свързва рН и рКа и концентрациите на киселината и конюгираната основа. Как да направим връзката тук? В точката на полуравновесие концентрациите на киселината и конюгираната основа ще бъдат равни. Така че това и това ще се съкратят. Ще остане едно. А логаритъм от едно е просто нула. Така че в точката на полуравновесие рН ще бъде равно на рКа. Колко е рКа тук? То ни е дадено, Ка на сорбиновата киселина е 1,7 по 10^–5. 1,7 по 10^–5. Повтарям, когато мислим за Ка, ние мислим за константата на дисоциация на киселината, ето защо тук използваме сорбиновата киселина. И по двата начина, концентрациите тук ще бъдат равни. И ако искам да намеря рКа, намирам отрицателен логаритъм от това. Така че рКа е равна на отрицателен десетичен логаритъм от Ка. И те ни дават всички тези формули на първа страница. Това е равно на отрицателен десетичен логаритъм от 1,7 по 10^–5. Колко е това? Нека да взема калкулатора. Да видим, пиша 1,7... Тези две главни Е, това е по 10 на... Значи по 10 на... не е пета, а минус пета степен. Сега искам да намеря логаритъма при основа 10, това е този бутон тук. Ако калкулаторът ти има бутон log, той по подразбиране е с основа 10. Намирам десетичен логаритъм от това. И после искам отрицателното от това. И това ще бъде приблизително 4,77. Значи това е приблизително 4,77. рН е равно на рКа, което е равно на това, което получихме тук.