Kémia! A desztillált víz literenként 57,2 * 10^ (-5) g CO2-t tartalmaz. Számítsd ki a desztillált víz ph-ját, ismerve a szénsav savállandóját Ks= 4*10^ (-7)?

Szia!

Meg van adva a CO2 tömegkoncentrációja:

cm= 57,2*10^(-5) g/dm^3

Ezt oszd el a CO2 moláris tömegével (M=44 g/mol), így meglesz az anyagmennyiség-koncentrációd.

c=1,3*10^(-5) mol/dm^3.

A CO2 vízzel reagál:

CO2 + H2O --> H2CO3

Ez valójában egyensúlyi reakció, de a feladatban feltételezzük, hogy teljes mértékben lejátszódik. A víz anyagmennyisége a reakció során fogy, de olyan kismértékben, hogy az elhanyagolható, így a szénsav kezdeti koncentrációja megegyezik a CO2-éval.

A gyenge savak disszociációját az alábbi egyenlet írja le:

HA --> H+ + A-

Erre a tömeghatás képlete:

Ks=[H+]*[A-]/[HA]

A szögletes zárójelek az anyagmennyiség-koncentrációkat jelölik.

Három dolgot vezetünk most be:

1.) A szénsavat egyértékű savként kezeljük a feladatban, így csak azzal az egy Ks-sel kell dolgozni, ami meg van adva.

2.) [H+]=[A-] azaz a keletkező hidrogénion és a savmaradékion koncentrációja azonos.

3.) [HA]= c-[H+] azaz az egyensúlyi szénsav-koncentráció az eredeti mínusz a keletkezett hidrogénionok koncentrációja.

Így a következő egyenleted lesz: Ks=[H+]^2/(c-[H+])

Már csak egyetlen ismeretlened van, a [H+]. Az egyenletet átrendezve egy egyszerű másodfokú egyenleted lesz, amit megoldva kijön a [H+].

Ezután pH= -lg[H+] és kész is a feladat.

Remélem, érthető volt.