En prøve på 50,0 ml på 0,43 m benzoesyre C6H5COOH titreres med 0,50 NaOH Beregn pH ved ækvivalenspunkt Ka er lig med 6,5 10-5?

1. Forstå reaktionen

Benzoesyre (c₆h₅cooh) er en svag syre, og NaOH er en stærk base. Reaktionen ved ækvivalenspunktet danner natriumbenzoat (c₆h₅coona), salt af den svage syre:

C₆h₅cooh (aq) + NaOH (aq) → c₆h₅coona (aq) + h₂o (l)

2. Beregn molen af ​​benzoesyre

* Mol benzoesyre =(volumen i l) × (molaritet)

* Mol benzoesyre =(0,050 l) × (0,43 mol/l) =0,0215 mol

3. Bestem molen af ​​NaOH ved ækvivalens

På ækvivalenspunktet vil molen af ​​NaOH være lig med molen af ​​benzoinsyre:

* Mol NaOH =0,0215 mol

4. Beregn mængden af ​​NAOH anvendt

* Volumen NaOH =(mol NaOH) / (Molarity of NaOH)

* Volumen NaOH =(0,0215 mol) / (0,50 mol / L) =0,043 L =43,0 ml

5. Bestem koncentrationen af ​​natriumbenzoatet

* Det samlede volumen ved ækvivalenspunktet er 50,0 ml (benzoinsyre) + 43,0 ml (NaOH) =93,0 ml

* Koncentration af natriumbenzoat =(mol natriumbenzoat) / (samlet volumen i L)

* Koncentration af natriumbenzoat =(0,0215 mol) / (0,093 l) =0,231 mol / l

6. Beregn pH i natrium benzoatopløsningen

Natriumbenzoat er salt af en svag syre (benzoesyre) og en stærk base (NaOH). Det vil gennemgå hydrolyse og producere hydroxidioner (OH⁻):

C₆H₅COO⁻ (aq) + H₂O (L) ⇌ C₆H₅COOH (aq) + OH⁻ (aq)

Vi kan bruge følgende trin til at beregne pH:

* Beregn KB:

* KB =KW / KA (hvor KW =1,0 × 10⁻¹⁴)

* Kb =(1,0 × 10⁻¹⁴) / (6,5 × 10⁻⁵) =1,54 × 10⁻¹⁰

* Opret en isbord:

| | C₆h₅coo⁻ | H₂O | C₆h₅cooh | Oh⁻ |

| ----- | ----------- | ------- | ----------- | ------- |

| I | 0,231 | | 0 | 0 |

| C | -x | | +x | +x |

| E | 0,231-x | | X | X |

* Brug KB -udtrykket:

* Kb =[c₆h₅cooh] [oh⁻] / [c₆h₅coo⁻]

* 1,54 × 10⁻¹⁰ =(x) (x) / (0,231 - x)

* Da KB er meget lille, kan vi tilnærme os (0,231 - x) ≈ 0,231

* 1,54 × 10⁻¹⁰ =x² / 0,231

* x² =3,55 × 10⁻¹¹ kort

* x =[oh⁻] =5,96 × 10⁻⁶ m

* Beregn POH:

* poh =-log [oh⁻] =-log (5,96 × 10⁻⁶) =5,23

* Beregn pH:

* pH + POH =14

* pH =14 - 5,23 = 8,77

Derfor er pH ved ækvivalenspunktet for titreringen ca. 8,77.