Den store kjemi-tråden

[Traadstarter]

Tenkte vi trenger en kjemi-tråd når vi har en matte-tråd.

 

Første spørsmål er: Hva er pH i en 1,0*10^-10 M NaOH-løsning? Jeg mener det skal være 4, men fasiten min sier 7.

 

NaOH er jo en sterk base, og da finner man pOH ved å ta den negative logaritmen til 1,0*10^-10, som er 10.

pH=14 - pOH gir da en pH på 4. Har jeg eller fasiten rett?

[K..]

Skurrer litt det du sier. Dersom NaOH er en sterk base så blir pH-en 4? Altså surt? Dette er en såpass lav konsentrasjon at jeg tror vannets egenprotolyse må tas i betraktning.

 

K_w=[H⁺][OH^-]

 

10^-14=[H⁺]*(10^-7+10^-10)

[H⁺]=10^-7

 

pH = 7

Endret 25. februar 2008 av Knut Erik

[GeO]

Dette er en korrekt approksimasjon. Vi kan jo for moro skyld regne med litt flere desimaler, og se at det faktisk blir LITT basisk også (siden det tross alt er en base vi tilsetter, mener jeg ).

 

Elektronøytralitetskravet gir

 

[H⁺] + [Na⁺] = [OH^-]

[H⁺] + [Na⁺] = K_w/[H⁺]

[H⁺]² + [Na⁺][H⁺] - K_w = 0

 

Hvis du løser denne finner du at pH = 7,0002. Som selvsagt rundes av, siden det ikke er rare greiene, akkurat.

 

Fin tråd, for øvrig. Frykter at den ikke har helt det samme potensialet som mattetråden, men det er jo lov å håpe.

Endret 25. februar 2008 av TwinMOS

[Traadstarter]

Så man kan bare drite i bidraget fra luten? Hvor lav konsentrasjon må man ha for å kunne gjøre dette?

[GeO]

Du kan jo resonnere med at i en nøytral løsning er [OH^-] = [H⁺] = 10^-7. Hvis konsentrasjonen av en tilsatt sterk syre eller base er noe særlig mye lavere enn dette, vil bidraget "utenfra" få mindre betydning for pH enn vannets egenprotolyse. Jeg tror vi fikk høre at man skulle regne eksakt hvis en får en konsentrasjon av den tilsatte sterke syren/basen på 10^-6 eller mindre ved vanlig beregning der vannet bidrag ignoreres.

[Audere]

I kjemi-boka mi står det:

 

Most buffered solutions are prepared using a weak acid plus the conjugate base of a weak acie (which is a weak base).

 

Stemmer dette da? Trodde den konjugerte basen til en svak syre er sterk, og at den konjugerte basen til en sterk syre er svak...

[GeO]

Det er riktig det - jo sterkere syren er, jo svakere er den konjugerte basen, og omvendt. Dette er omvendt proporsjonale størrelser. Men begge kan godt være svake for det, for det finnes mange grader av "svak".

 

På den annen side - hvis du ser på en sterk syre, så som HCl, så er den konjugerte "basen", Cl^-, så svak at den for alle praktiske formål ikke er noen base i det hele tatt.

 

Når det gjelder tilberedning av buffere, så kan du jo tenke slik på det: så lenge syrekonstanten til den svake syren du bruker er større enn 10^-7, så vil den konjugerte basen ha en basekonstant som er mindre enn 10^-7. Innenfor denne rammen er det plass til mange syre-basepar der både syren og basen er svak.

[Herr Brun]

Altså, om stoffet opptrer som en svak syre, vil den tilsvarende basen (/saltet til syren) være svak den også. For at den tilsvarende basen skal være en sterk base, må syren i praksis ikke være en syre overhodet.

[Audere]

1. Er NH₃ en amfolytt eller kun en base?

 

2. Hvorfor har AgCl høyere løselighet i vann enn i saltsyre?

 

3. Hva er uttrykket for likevektskonstanten for reaksjonen: CO₂ (g) = CO₂ (aq) ? Kan det være K = [CO₂]/P(CO₂)?

 

4. AgCl (s) kan løses i meget konsentrert saltsyre ved at det tar opp et kloridion og danner et kompleks. Skriv likevektsreaksjonen.

 

5. Hva er verdien av likevektskonstanten for reaksjonen O2 (aq) → O2 (g) ved 20 grader C.?

Endret 2. mars 2008 av Audere

[GeO]

1. Ammoniakk en amfolytt. Den kan reagere som en (veldig svak) syre, spalte av et proton og danne et amidion, NH₂^-.

 

2. Løselighetsreaksjon: AgCl(s) = Ag⁺ + Cl^-. Kloridioner finnes også i saltsyren, slik at likevekten forskyves mot venstre og mindre fast stoff løses opp. Men det kan også dannes klorokomplekser, jfr. spm. 4.

 

3. Riktig :-)

 

4. Bra at dette er med som utfylling til spm. 2. AgCl(s) + Cl^- = AgCl₂^-

 

5. "Hint": ΔG = ΔH⁰ - TΔS⁰ = ΔG⁰ + RT ln K. Du trenger tabellverdier for O₂(aq), resten burde gå helt fint.

[Audere]

1. 4 g yttrium metall reagerer med overskudd av HCl og danner 4,5*10^-2 mol H₂ gass. Hva er formelen for yttriumklodir dannet i reaksjonen?

 

Jeg mener det skal være YCl₂, men fasiten sier YCl₃...

 

2. Ved en gitt temperatur er 12 mol NO plassert i en konteiner med konstant volum V = 3 L. Likevektskonstanten for O₂ + N₂ = 2NO er K = 0,050. Hvor mange mol N₂ er det i konteineren ved likevekt?

 

Her har jeg tenkt at antall mol NO₂ til slutt er 12-2x, antall mol O₂ er 2x og antall mol N₂ er x. Jeg setter inn i likevektsuttrykket og får en andregradsligning hvor x er enten 6,5 eller 5,5. Fasiten sier derimot 1,2. Hva har jeg gjort feil?

 

3. Ved 900 grader C er K = 1,04 for likevekten CaCO₃ (s) = CaO (s) + CO₂ (g). Ved lav temperatur er gassene brakt inn i et lukket reaksjonskammer med volum V = 50 L. For hvilke av følgende blandinger vil mengden CaO øke før likevekten er innstilt ved 900 grader C?

 

a) 3,12 g CaCO₃, 5,12 g CaO, 13,21 g CO₂

b) 3,12 g CaCO₃, 12,4 g CaO, 43,21 g CO₂

c) 6,66 g CaCO₃, 7,33 g CaO, 30,00 g CO₂

d) 13,12 g CaCO₃, 5,12 g CaO, 23,80 g CO₂

 

Her aner jeg rett og slett ikke hva jeg skal gjøre. Hva er uttrykket for likevektskonstanten her når det både er gasser og faste stoffer?

 

4. Hvilken av følgende fire buffere har høyest kapasitet?

 

a) 0,1 M Na₂HPO₄ og 0,001 Na₃PO₄

b) 0,005 M Na₂HPO₄ og 0,005 Na₃PO₄

c) 0,001 M Na₂HPO₄ og 0,01 Na₃PO₄

d) 0,01 M Na₂HPO₄ og 0,01 Na₃PO₄

 

Jeg vet at bufferingen blir best når konsentrasjonene er store og like. Dermed er det åpenbart at d) er en bedre buffer enn både c) og b). Men hvordan kan jeg vite om den er bedre enn a)? Må jeg til med regning?

Endret 9. mars 2008 av Audere

[LarsP]

1. Jeg fikk det samme som deg, altså YCl₂. Da har jeg gått ut ifra at Yttrium opptrer naturlig som Y(s).

 

2. Regn ut konsentrasjonene utifra volum og antall mol. Bruk molforholdene som du får fra ligningen;

2 NO₂(g) = 2 O₂(g) + N₂(g)

 

3. Sett inn verdiene du får oppgitt. Sammenlign med den gitte verdien for K_c.

 

4. "Jeg vet at bufferingen blir best når konsentrasjonene er store og like."

Er det noen forskjell på a) og d) når det kommer til det siste punktet i den setningen der?

[Audere]

2. Regn ut konsentrasjonene utifra volum og antall mol. Bruk molforholdene som du får fra ligningen;

2 NO₂(g) = 2 O₂(g) + N₂(g)

 

En liten feil i oppgaven jeg skrev er rettet.

 

Jeg får nå en andregradsligning med svarene 5,39 og 6,76 mol. Rart.

 

4. "Jeg vet at bufferingen blir best når konsentrasjonene er store og like."

Er det noen forskjell på a) og d) når det kommer til det siste punktet i den setningen der?

 

Ja, men a) har jo samtidig høyere konsentrasjon av ett av stoffene. Men det er kanskje stoffet med lavest molaritet som gjelder?

Endret 8. mars 2008 av Audere

[John-Abruzzi]

Hva består denne formelen av? C3H5(NO3)3

[Janhaa]

Hva består denne formelen av? C3H5(NO3)3

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Nitroglycerin

[Audere]

2. Ved en gitt temperatur er 12 mol NO plassert i en konteiner med konstant volum V = 3 L. Likevektskonstanten for O₂ + N₂ = 2NO er K = 0,050. Hvor mange mol N₂ er det i konteineren ved likevekt?

 

Her har jeg tenkt at antall mol NO₂ til slutt er 12-2x, antall mol O₂ er 2x og antall mol N₂ er x. Jeg setter inn i likevektsuttrykket og får en andregradsligning hvor x er enten 6,8 eller 5,4. Fasiten sier derimot 1,2. Hva har jeg gjort feil?

Endret 9. mars 2008 av Audere

[tekaffe]

2. Ved en gitt temperatur er 12 mol NO plassert i en konteiner med konstant volum V = 3 L. Likevektskonstanten for O₂ + N₂ = 2NO er K = 0,050. Hvor mange mol N₂ er det i konteineren ved likevekt?

 

Her har jeg tenkt at antall mol NO₂ til slutt er 12-2x, antall mol O₂ er 2x og antall mol N₂ er x. Jeg setter inn i likevektsuttrykket og får en andregradsligning hvor x er enten 6,8 eller 5,4. Fasiten sier derimot 1,2. Hva har jeg gjort feil?

 

Har du tilfeldigvis midtsemestereksamen imårra? En kompis spurte om samme oppgaven, klarte ikke å hjelpe han, litt lenge siden jeg hadde generell kjemi-kurset..

 

Enig i at antall mol NO må være lik 12-2X, men antall mol N₂ vil være lik antall mol O₂, dvs X. Det er en litt forvirrende oppgave siden det står at likevekten N2 + O2 --> 2 NO har K = 0,05, mens det du skal finne er når 2 NO --> N2 + O2. Husker ikke helt hvordan man fant K for motsatt reaksjon enn den du har oppgitt for, men det må du sikkert gjøre før du kan begynne noe som helst regning.

 

Fikk samme svar som deg med X lik 5,8 og 6,4, og dette kan ikke stemme siden du ikke kan ha to gyldige svar for X her. Enten er det feil i oppgaven, eller så er dette gal regnemåte(må kanskje sette inn et annet uttrykk for partialtrykk i ligningen eller noe, er ikke helt sikker).

Endret 9. mars 2008 av tekaffe

[LarsP]

Jeg regnet utifra konsentrasjonen av stoffene da likevektskonstanter som regel tar utgangspunkt i enten konsentrasjon ("regulær" kjemi) eller trykk (termodynamikk).

 

Da kom jeg frem til at x (nitrogengass/oksygengass) ble 0,4 mol/liter). Dette blir dermed 1,2 mol totalt i systemet.

 

Husk at K = [produkter]/[reaktanter], som i dette tilfellet blir;

K = [O2][N2]/[NO] = [X][X]/[4-2x]

 

Edit: Lykke til på diverse midtsemestereksamener forresten. Jeg hadde min i fysikalsk kjemi forrige tirsdag.

Endret 9. mars 2008 av LarsP

[Audere]

Men hva som er produkter og reaktanter er vel relativt, siden det er en likevekt? Eller er det alltid det som står til høyre som er produkter?

 

Og hvordan finner jeg K for den motsatte reaksjonen? Er det inversen?

[LarsP]

Det er vanlig å skrive produktene på høyre siden av likevektspilen/likhetstegnet. Når likevekt har blitt oppnådd så er det sant at det ikke er noe som kan klassifiseres som produkt og reaktant, men det blir en forskjell når du skal regne deg frem til molforhold fra start til oppnådd likevekt.

 

Likevektskonstant for den motsattte reaksjonen tror jeg man kun kan finne dersom man kjenner start- og sluttkonsentrasjonene til produkter/reaktanter. Reaksjoner kan være veldig forskjellige dersom man prøver å kjøre de motsatt vei.