Zadania wraz z rozwiązaniami

Ćwiczenia nr 4: Dysocjacja
wersja z 4 grudnia 2007
1. Ułożyć równania dysocjacji elektrolitycznej następujących substancji: azotan(V) potasu, węglan sodu, fosforan (V) sodu, siarczan (IV) cynku, siarczan (VI) glinu, siarczan (VI) ołowiu (IV).
2. Ile moli jonów sodu Na+ powstanie w procesie dysocjacji 10moli Na3 PO4 ?
3. Dwa związki chromu (150g siarczanu (VI) chromu (III) i 250g chlorku chromu (III)) rozpuszczono w takich
samych objętościach wody. W którym roztworze będzie najwięcej Cr3+ ?
4. Obliczyć stopień dysocjacji elektrolitu, wiedząc, że w 2-molowym roztworze znajduje się w postaci jonów
0,2mola tego elektrolitu.
5. Który roztwór zawiera więcej jonów H+ : 0,1-molowy HF (α=15%) czy 0,01-molowy HCl (α=100%)?
6. Obliczyć stałą dysocjacji kwasu fluorowodorowego, wiedząc, że w 0,01-molowym roztworze stopień dysocjacji wynosi 0,22.
7. Obliczyć stopień dysocjacji kwasu cyjanowodorowego w roztworze o stężeniu 0,15mol/l. pKHCN =9,14
8. Wodny roztwór słabego, jednoprotonowego kwasu o C0 /K=104 rozcieńczono dziesięciokrotnie wodą. Ile
razy wzrośnie stopień dysocjacji?
9. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze jednoprotonowego kwasu (pK=3,69) jeżeli stopień dysocjacji wynosi: 1% i 12%.
10. Ile wody trzeba dolać do 0,5dm3 0,2-molowego roztworu kwasu octowego (pK=4,75), aby stopień dysocjacji
podwoił się?
11. Stała dysocjacji kwasowej jonu dimetyloamoniowego wynosi 1,6·10−11 . Jakie będzie stężenie jonów wodorotlenowych i wodorowych w roztworze dimetyloaminy o stężeniu 0,92·10−3 mol/l?
12. W roztworze jednoprotonowego kwasu stężenie jonów wodorowych wynosi 1,42·10−3 mol/l. Kwas ten zdysocjowany jest w 34 procentach. Jakie jest pK tego kwasu?
13. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze octanu potasu o stężeniu 0,005mol/l, jeśli pK kwasu
octowego wynosi 4,75.
14. Stopień dysocjacji kwasu dichlorooctowego w roztworze wodnym (Cm =0,012mol/l) wynosi 0,841. Obliczyć
pK kwasu dichlorooctowego.
15. Obliczyć stężenia jonów wodorowych w roztworze węglanu potasu, którego stężenie wynosi 0,9·10−4 mol/l.
Odpowiednie stałe dysocjacji kwasu węglowego wynoszą pK1 =6,4, pK2 =10,3.
16. Odważono 1,25g dwuwodnego kwasu szczawiowego. Z naważki sporządzono 100ml roztworu z którego odpipetowano 25ml roztworu i dodano do 25ml wody destylowanej. Jakie będzie stężenie jonów szczawianowych
w tak otrzymanym roztworze? pK1 =1,3, pK2 =4,3.
17. Obliczyć pierwszy i drugi stopień dysocjacji oraz stężenie jonów wodorowych w roztworze kwasu siarkowego
(IV) o stężeniu 0,1mol/l. pK1 =1,79, pK2 =7,20.
18. Obliczyć stopień dysocjacji 1-procentowego roztworu kwasu borowego. pK = 9,2
19. Jakie jest stężenie jonów wodorotlenowych w roztworze kwasu mrówkowego o stężeniu 0,03mol/l? pK = 3,8
20. 25ml roztworu słabego jednoprotonowego kwasu o stężeniu 0,4mol/l rozcieńczono wodą do 100ml. Ile razy
wzrósł stopień dysocjacji tego kwasu?
21. W 200ml wody rozpuszczono 0,34g gazowego amoniaku. Jakie jest stężenie jonów wodorowych w tym
roztworze? pKN H3 =4,75
22. Obliczyć stężenie jonów wodorowych w roztworze kwasu chlorowego (I), jeżeli wiadomo, że stopień dysocjacji
kwasu w tym roztworze wynosi 4,6%.
23. Obliczyć stopień dysocjacji pirydyny w jej roztworze o stężeniu 0,2mol/l. Ka(C5 H5 N H + ) = 2,3·10−9 .
24. Zmieszano 10ml roztworu metyloaminy o stężeniu 0,01mol/l i 15ml 0,062-procentowego roztworu metyloaminy. Jakie jest stężenie jonów wodorowych w otrzymanym roztworze? pKkw = 9,6
25. Stopień dysocjacji aniliny w roztworze wodnym o stężeniu 0,001mol/l wynosi 0,063%. Oblicz pKa jonu
aniliniowego.
26. Stopień dysocjacji kwasu dichlorooctowego w roztworze wodnym o stężeniu 0,01mol/l wynosi 85%. Obliczyć
pKa kwasu dichlorooctowego.
27. Sprzężona zasada kwasu cyjanowodorowego ulega w roztworze wodnym KCN protolizie w 1,4%. Obliczyć
stężenie jonów OH- i CN- w tym roztworze. pKkw = 9,12.
28. Który z następujących roztworów wykazuje większe stężenie jonów wodorowych: a) NaCN 0,2mol/l, b)
NH4 Cl 0,2mol/l. pKHCN = 9,12; pKN H3 = 4,75
29. Ile miligramów benzoesanu sodu zawarte jest w 400ml roztworu wodnego tej soli, jeżeli protolizie uległo
0,01% zasady C6H5COO− ? pKkw = 2,18
30. Ile miligramów sodu znajduje się w 250ml roztworu a) NaCN o [H+ ] = 10−11 mol/l, b) CH3 COONa o [H+ ]
= 1,78·10−9 mol/l? pKHCN = 9,12; pKCH3 COOH = 4,75
31. Użyta do badania pH roztworu ługu(c = 0,001mol/l) tymoloftaleina ma pKa = 10. Obliczyć stosunek stężenia kationów(In+) do barwnej, niezdysocjonowanej formy wskaźnika w tym roztworze. Uwaga: wskaźnik
jest słabą zasadą typu InOH.
32. Do zbadania pH kwasu solnego o stężeniu 0,005mol/l użyto wskaźnika, który jest słabym jednoprotonowym
kwasem organicznym. pKa wskaźnika wynosi 3,7. Roztwór niezdysocjowanego kwasu jest zabarwiony na
kolor czerwony, natomiast roztwór kwasu zdysocjonowanego ma barwę żółtą. Jaki jest stopień dysocjacji
wskaźnika w roztworze badanym i jakie jest zabarwienie tego roztworu po dodaniu wskaźnika?
33. Wskaźnik InOH jest słabą zasadą, której pKa = 8,3. Jaki jest stopień dysocjacji wskaźnika w roztworze
wodorotlenku potasu o stężeniu 2·10−5 mol/l?
34. Do roztworu kwasu cyjanowodorowego o stężeniu 0,01,mol/l dodano tyle stałego cyjanku sodu, że stopień
dysocjacji kwasu zmalał dwukrotnie. Obliczyć pNa.
35. Zmieszano 200ml 0,3-procentowego roztworu amoniaku i 500ml 0,8-procentowego roztworu chlorku amonu.
Jaki jest stopień dysocjacji amoniaku w tym roztworze.
36. Obliczyć stężenie procentowe roztworu wodnego siarczku sodu, jeżeli wiadomo, że 99% jonów S2− uległo
protolizie.
37. Jakie jest stężenia jonów S2− w roztworze zawierającym 3,9g siarczku sodu w 250ml roztworu?
38. Jakie będzie stężenie jonow wodorowych w roztworze otrzymanym przez rozpuszczenie 8,6g wodorowinianu
sodu, COOH(CHOH)2 COONa, w wodzie destylowanej po uzupełnieniu objętości do 250ml?
2−
39. Obliczyć stężenie jonów HCO−
3 i CO3 w 0,15-procentowym roztworze wodnym dwutlenku węgla.
40. Sprzężona zasada kwasu HCO−
3 w roztworze wodnym o stężeniu 0,1mol/l ulega protolizie w ilości 4,2%.
Obliczyć stałą dysocjacji kwasowej HCO−
3.
41. Zmieszano 267ml 1-procentowego roztworu kwasu węglowego, 563ml 0,5-procentowego roztworu węglanu
sodu i 170ml wody. Obliczyć pierwszy sto pień dysocjacji kwasu węglowego w tym roztworze.
42. Jakie jest stężenie jonów SO2−
3 w 1-procentowym roztworze kwasu siarkowego (IV))?
ODPOWIEDZI DO ZADAŃ
1.
2. 30moli
3. w roztworze chlorku chromu
4. α=0,1
5. [H+ ]HF =0,015mol/l; [H+ ]HCl =0,01mol/l
6. K=6,2·10−4
7. α=6,94·10−5
8. 3,16 razy
9. [H+ ]0,01 =0,02mol/l; [H+ ]0,12 =1,496·10−3 mol/l
10. 1,5l
11. [H+ ]=1,97·10−11 mol/l; [OH− ]=0,506·10−3 mol/l)
12. pK=3,14
13. [H+ ]=5,9·10−9 mol/l
14. pK=1,273
15. [H+ ]=1,71·10−10 mol/l
16. [(COO− )2 ]=1,27·10−3 mol/l
17. [H+ ]= 0,038mol/l
18. 6,2·10−3 %
19. [OH− ], 4,76·10−12 mol/l
20. dwukrotnie
21. 8·10−12 mol/l
22. 6,57·10−6 mol/l
23. α = 0,48%
24. 1,25·10−11 mol/l
25. pK = 7,8
26. pKa = 1,3
27. [CN] = 0,067mol/l; [OH] = 9,52·10−3 mol/l
28. 1: b) [H+ ]=1,06·10−5 mol/l; 2: a)[H+ ]=6,15·10−12 mol/l
29. m = 871mg
30. a) 436mg; b) 322mg
31. (In+)/(InOH) = 0,1; roztwór jest bezbarwny
32. α = 4%, zabarwienie jest czerwone
33. α = 9%
34. pNa = 5,7
35. α = 0,015
36. 6,3·10−3 %
37. [S2− ] = 0,1mol/l
38. pH = 3,7
39. Ponieważ Ka,1 jest wieksze Ka,2, możemy przyjąć, że (H+) = (HCO-3)
40. Ka(HCO− ) = 5,5·10−11
3
41. α1 = 7,5·10−4 %
−8
42. .[SO2−
mol/l.
3 ] = Ka,2 = 6,3·10