5.4 Puskuriliuosten pH-arvon laskeminen

5.25

$CO_3^{2-}\left(aq\right)+H_2O\left(l\right)\xrightleftharpoons[]{}HCO_3^-\left(aq\right)+OH^-$

$pH=7{,}30$
$pOH=pK_w-pH$
$pK_w=-\lg K_w$
$K_w=1{,}008\cdot10^{-14}$
$pOH=6{,}6965$
$\left[OH^-\right]=10^{-pOH}=2{,}011\cdot10^{-7}$

$K_b=\frac{\left[HCO_3^-\right]\left[OH^-\right]}{\left[CO_3^{2-}\right]}=\frac{\left[HCO_3^-\right]\cdot2{,}011\cdot10^{-7}}{2{,}0\cdot10^{-7}}=$

5.24

$HCOOH\left(aq\right)+H_2O\left(l\right)\xrightleftharpoons[]{}HCOO^-\left(aq\right)+H_3O^+\left(aq\right)$

kun lisätään happoa, tasapainoyhtälö siirtyy lähtöaineiden suuntaan

$HCOOH\left(aq\right)+H_2O\left(l\right)\rightarrow HCOO^-\left(aq\right)+H_3O^+\left(aq\right)$

kun lisätään emästä, tasapainoyhtälö siirtyy reaktiotuotteiden suuntaan

$HCOO^-\left(aq\right)+H_3O^+\left(aq\right)\rightarrow HCOOH\left(aq\right)+H_2O\left(l\right)$

b)
lasketaan alkukonsentraatiot

$c\left(HCOOH\right)=\frac{15mmol}{75ml}=0{,}2\ \frac{mol}{l}$

$c\left(NaHCOO\right)=\frac{8{,}5mmol}{75ml}=0{,}11333...\ \frac{mol}{l}$

tasapainotilassa oksoniumionikonsentraatio on yhtä suuri kuin $c\left(NaHCOO\right)$

taulukko

$\begin{array}{l|l} &HCOOH\left(aq\right)&H_2O\left(l\right)&HCOO^-\left(aq\right)&H_3O^+\left(aq\right)\\ \hline c_{alku}&0{,}2&&0{,}1133...&0\\ muutos&-x&&+x&+x\\ c_{tasap}&&&& \end{array}$

$K_a=\frac{\left[HCOO^-\right]\left[H_3O^+\right]}{\left[HCOOH\right]}{,}\ x=0{,}000032$
$\left[H_3O^+\right]=3{,}2\cdot10^{-5}\ \frac{mol}{dm^3}$
$pH=-\lg\left[H_3O^+\right]=4{,}49850...\approx4{,}50$