elo6 pufferek.pdf

7/23/2019 elo6 pufferek.pdf

1/15

Homognegyenslyok

biner gyenge elektrolit

vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Kmiai alapismeretek6. ht

Horvth Attila

Pcsi Tudomnyegyetem, Termszettudomnyi Kar, Kmia Intzet,

Szervetlen Kmiai Tanszk

2010. oktber 12-15.

1/15 2010/2011 I. flv, Horvth Attila c
http://find/


2/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Homogn egyenslyok

Egyensly: Az az llapot, ahol a kt irnyba lejtszdfolyamatok sebessge egyenl.

Homogn egyensly: Olyan egyensly, amelyben arsztvev anyagfajtk mindegyike egy fzisban van.

Elektrolitokazok a vegyletek, amelyek oldatban vagy

olvadk llapotukban ionjaikra esnek szt. Disszocici fok: A sztess mrtke. Def.:

= disszocilt molekulk szma

eredeti molekulk szma

Ers elektrolit: Teljes disszocici, azaz =1. Pl.: HCl,NaOH, NaCl, K2SO4, stb.

Gyenge elektrolit: Csak rszleges a disszocici, azaz < 1. Pl.: CH3COOH, NH3, H2PO

4 , stb.

http://find/http://goback/


3/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Biner gyenge elektrolit

MA M+ +A Kd =

[M+][A]

[MA]

vagy Kd=[M+][A]

[MA]c0

MA M+ + A

Kiinduls c 0 0Vltozs -x +x +x

Egyensly c-x x x

Mivel =x/c

Ostwald-fle hgtsi trvny:

Kd=[M+][A]

[MA] =

x2

c x=

c2

1

http://find/


4/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Tiszta vzben: [H2O]=nH2O

V =

1000 g18 g/mol

1 dm3=55,55 M (ll.!)

H2O autoprotolzise:

H2O H+ +OH

Alkalmazva a tmeghats trvnyt (+Kv=Kd[H2O] lland):

Kd= [H+][OH]

[H2O]

[H2O]ll.

Kv= [H+][OH](vzionszorzat)

Definci: pH=log[H+] s pOH=log[OH] .

gy: pKv=pH+pOH (!!!)

Ha Kv=1014T=25 C pKv=14 14=pH+pOH

Savas az oldat, ha [H+]>[OH]; lgos ha [OH]>[H+].

Semleges az oldat, ha [H+]=[OH].

http://find/


5/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Sav-bzis elmletekSav Bzis

savany keser sav+bzis=sLavoisier O-tartalm HCl (sav?)

Arrhenius vzben oldva vzben oldva benzolban ?[H+] n [OH] nBrnsted proton proton partnerfgg

Lowry leads felvtel BF3(?)Lewis e-pr e-pr

akceptor (BF3) donor (NH3) akvakomplexek

http://find/http://goback/


6/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Ers elektrolit: Teljes disszocici.[H+] [OH] pH

ers sav 0,1MHClO4 0,1 M 1ers bzis 0,1MNaOH 0,1 M 13ers sav 108MHNO3 108 M ?? 8 ??

Tltsmrleg: [H+

]=[OH

]+[NO3 ], de [NO

3 ]=10

8 M

(teljes disszocici).

Kv=[H+][OH]=[H+]([H+]-108), ha Kv=1014, akkor

Msodfok egyenlet: (csak a pozitv megolds rtelmes)

[H+

]=1,05107

M

pH=6,98 (savas!!)

http://find/


7/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

gyenge elektrolit: Rszleges disszocici

HA A + H+ B+H2O BH++ OH

kiinduls c creagl -x +x +x -x +x +xegyensly c-x x x c-x x x

Tmeghats trvny: Kd=x2/(c-x) x-re msodfok

egyenlet. trendezve: x2+Kd

x-Kd

c=0

x1,2=Kd

K2d+4cKd

2

A kt megolds kzl csak a pozitvnek van rtelme.

Alternatv megolds: Ha cx , akkor Kd=x2

c

x1,2=

Kd c Csak pozitv megolds lehet j!!

http://find/


8/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

1. plda: Szmtsa ki az 1.) 0,1 M s a 2.) 0,0001 Mecetsav oldatok pH-jt! Kd(ecetsav)=2105.

1 Msodfok egyenlet: x2+2105x-21050,1=0 x1,2=

2 10

5

(

2 105)2

4 0, 1 (

2 105)

2 =

1,40103 vagy negatv pH=2,85 . Alternatv: x1,2=

Kd c=

2 106=1,40103

pH=2,85 .

Mkdik az egyszerstett formula, mert cx, azaz0,11,401032 Msodfok egyenlet:x2+2105x-21050,0001=0

x1,2=2 105

(2 105)2 4 0, 0001 (2 105)

2

=

3,58105 vagy negatv pH=4,45 . Alternatv: x1,2=

Kd c=

2 109=4,47105

pH=4,35 . Mr nem mkdik tkletesen!

http://find/


9/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

2. plda: Mekkora a 0,0001 M NH3oldat pH-ja, haKd(NH3)=1,8105 s Kv=1,141014?Megolds:

Msodfok egyenlet:x2+1,8105x-1,81050,0001=0

x=[OH

]=3,44105

M [H+]=

Kv

[OH]=

1,14 10143, 44 105=3,3110

10 pH=9,48

Vigyzat pH+pOH=14 (!!)

http://find/


10/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolit

gyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Tbbrtk savak: Tbblpcss protonleads:

H3PO4 H2PO4 + H

+ K1

H2

PO

4 HPO2

4 + H+ K

2

HPO24 PO34 + H

+ K3

K1>K2>K3 (Elektrosztatika!)

Brutt folyamat: K= [H+]3[PO34 ]

[H3PO4] =K1K2K3

Saverssg n K nvekedsvel.

amfoter elektrolit: kpes proton felvtelre s leadsra is.

Pl.: HCO3 , H2PO

4 , stb.

Konjuglt sav-bzis pr: A pr kt tagja kztt csakegy H+ vagy OH klnbsg van.

HCl ers sav Cl gyenge bzis

KOH ers bzis

K

+

gyenge sav10/15 2010/2011 I. flv, Horvth Attila c
http://find/


11/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek

ers elektrolitgyenge elektrolit

1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

s kation anion kmhats

NaCl Na+

Cl

semlegesgyenge sav gyenge bzis

CH3COONa Na+ CH3COO CH3COO+H2O lgos

CH3COOH+OH

gyenge sav ers bzis

NH4Cl NH+4 Cl

NH+

4+ H2O savas

NH3+H3O+

ers sav gyenge bzis


1 lda S mtsa ki a 0 01 M os ntri m acett oldat pH jt ha t dja
http://find/


12/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek


1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

1. plda: Szmtsa ki a 0,01 M-os ntrium-acett oldat pH-jt, ha tudja,

hogy Kd(CH3COOH)=2105 s Kv=1,110

14 !

Megolds:

Tmeghats trvnye:

CH3COO

+ H2O

CH3COOH + OH

Kh= [CH3COOH][OH

]

[CH3COO] =

[CH3COOH]Kv

[H+][CH3COO] =

Kv

Kd=

5, 5 1010

CH3COO + H2O CH3COOH + OH

Kiinduls 0,01 M 0 0

Vltozs -x +x +xEgyensly 0,01-x x x

Kh=5,51010= x2

0,01 x x2+5,5

1010x-5,5

1012=0

x1,2=5, 5 1010(5, 5 1010)2 +4 5, 5 1012

2

Fizikailag rtelmes megolds: x=2,34106 M =[OH] [H+]=

Kv

[OH

]

=4,69

109 M pH=8,33

http://find/


13/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek


1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Pufferek: Egy gyenge sav s annak ers bzissal alkotottsjnak vagy egy gyenge bzis s annak ers savvalalkotott sjnak egyttese. Pl.: (HAc+NaAc vagyNH

3+NH

4Cl)

CH3COOH CH3COO + H+

Kiinduls csav csVltozs x cs+x x

Egyensly csavx cs+x x

Kd=(cs+ x)x

(csav x) csx

csav, ha xcs, csav

[H+]=x=Kdcsav

cs pH=pKdlog

csav

cs

Bzikus puffer esetn: pH=pKvpKdlog cs

cbzis

pH szablyozs: sav/s arny vagy s/bzis arny

Alkalmazs sav/lg hozzads tomptsa.

http://find/


14/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek


1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Plda: 0,1 M NaAc s 0,1 M HAc oldat(Kd(HAc)=2105: pH=pKdlog

0, 1

0, 1=4,70

1 dm3 oldat pHkezd +0,01 mol sav pHj pHH2O 7 0,01 M 2 -5

0,1M HAc/ 4,70 21050,11/0,09 4,61 -0,090,1M NaAc

Alkalmazs: vr pH-ja 7,35 s 7,45 kztt van. Ezt aH2CO3/HCO

3 s a H2PO

4 /HPO

24 pufferek tartjk

fenn.

http://find/


15/15

Homognegyenslyok


vzionszorzat

sav-bzis elmletek


1. plda

2. plda

Tbbrtk savak/bzisok

Sk oldsa vzben

1. plda

Pufferek

Heterognegyenslyok

Heterogn egyenslyok

AgCl(sz)Ag+(aq)+Cl(aq)

Tmeghats trvnye: K=[Ag+][Cl]

[AgCl] szilrd anyagok koncentrcija lland (ezt a meglev

szilrd fzis biztostja) beolvaszthat a K-ba.

L=[Ag+][Cl], ahol L az oldhatsgi szorzat.

ltalnosan AaBb aA+ bB L= [A]a[B]b

http://find/

Documents

elo6 pufferek.pdf