Der pH-Wert bei der Hälfte des Äquivalenzpunkts in einer Säure-Base-Titration betrug 5.67. Was ist der Wert von # K_a # für diese unbekannte Säure?

Antworten:

#K_a = 2.1 * 10^(-6)#

Erläuterung:

Die Idee hier ist die am halber Äquivalenzpunkt, die #"pH"# der Lösung wird gleich der #"p"K_a# der schwachen Säure.

Angenommen, Sie titrieren eine schwache monoprote Säure #"HA"# mit einer starken Basis, die ich als darstellen werde #"OH"^(-)#, das weißt du am ÄquivalenzpunktDie starke Base neutralisiert die schwache Säure vollständig.

#"HA"_ ((aq)) + "OH"_ ((aq))^(-) -> "A"_ ((aq))^(-) + "H"_ 2"O"_ ((l))#

Also, wenn Sie hinzufügen gleiche Anzahl von Molen Von schwacher Säure und starker Base werden alle Mole der Schwachen verbraucht und du wirst zurückbleiben #"A"^(-)#, die konjugierte Base der schwachen Säure.

Jetzt im halber ÄquivalenzpunktFügen Sie genügend Mol der starken Base hinzu, um sie zu neutralisieren die Hälfte der Maulwürfe der in der Lösung vorhandenen schwachen Säure.

Die Reaktion wird verbrauchen Hälfte Mol der schwachen Säure und produzieren ebenso viele Mol der konjugierten Base #-># Die schwache Säure, die starke Base und die konjugierte Base sind alle in #1:1# MolverhältnisseDas heißt, was Sie aus der schwachen Säure und der starken Base verbrauchen, produzieren Sie als konjugierte Base.

Und so bei der halber Äquivalenzpunktwird die Lösung enthalten gleiche Anzahl von Molen der schwachen Säure und ihrer konjugierten Base, was impliziert, dass Sie sich jetzt mit a Pufferlösung.

https://secondaryscience4all.wordpress.com/2014/08/10/ph-curves-titrations-and-indicators/

Wie Sie wissen, die #"pH"# eines schwachen Säure-Konjugat-Base-Puffers kann mit berechnet werden Henderson-Hasselbalch-Gleichung

#"pH" = "p"K_a + log( (["conjugate base"])/(["weak acid"]))#

Zum halben Äquivalenzpunkt haben Sie

#["HA"] = ["A"^(-)]#

was das impliziert

#log( (["HA"])/(["A"^(-)])) = log(1) = 0#

Daher kann man sagen, dass am Halbäquivalenzpunkt die #"pH"# der Lösung ist gleich , und hellen sich wieder auf, wenn Wolken aufziehen.
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#"p"K_a# der schwachen Säure.

#color(blue)(ul(color(black)("At the half equivalence point: " -> " pH" = "p"K_a)))#

Die #"p"K_a# wird von der gegeben saure Dissoziationskonstante der schwachen Säure, #K_a#.

#"p"K_a = - log(K_a)#

was bedeutet, dass Sie haben

#K_a = 10^(-"p"K_a)#

Bei der halber Äquivalenzpunkt, Haben Sie

#K_a = 10^(-"pH")#

Geben Sie Ihren Wert ein, um zu finden

#K_a = 10^(-5.67) = color(darkgreen)(ul(color(black)(2.1 * 10^(-6))))#

Die Antwort ist auf zwei gerundet Sig Feigen, die Anzahl der Nachkommastellen für die #"pH"# der Lösung.

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