7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
1/110
5/7/2013 1
Kemijska ravnotea
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
2/110
5/7/2013 2
Dinamika ravnotea :
Stanje pri kojem se dva procesaodvijaju istim brzinama.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
3/110
5/7/2013 3
Kemijska ravnotea:
uspostavlja se kad se suprotnereakcije odvijaju istim brzinama a
koncentracije produkata i reaktanata
se s vremenom vie ne mijenjaju.
brzinaf = brzinar
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
4/110
5/7/2013 4
Kemijska ravnotea
Da bi se uspostavila, sustav mora biti
zatvoren; ni produkti niti reaktanti
ne smiju pobjei iz sustava.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
5/110
5/7/2013 5
Za reakciju: ABNapredna reakcija:
AB Rate = kf[A]kf= brzina napredne reakcije
Povratna reakcija:
BA Rate = kr[B]kr= brzina povratne reakcije
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
6/110
5/7/2013 6
S odvijanjem napredne reakcije,
[A] se smanjuje a brzina naprednereakcije pada.
[B] raste a brzina povratnereakcije se poveava.
Naposljetku se brzine napredne ipovratne reakcije izjednaavaju.(kemijska ravnotea)
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
7/110
5/7/2013 7
kf[A]=
kr[B]
Kada se jednom uspostavi
ravnotea koncentracije A i B sevie ne mijenjaju.
konstantaAB
r
f
kk
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
8/110
5/7/2013 8
Izraz za ravnoteu
K = [produkti]
[reaktanti]
! [u ravnotei]
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
9/110
5/7/2013 9
Primjer:
aA + bB cC + dD
Kc = [C]c[D]d
[A]a[B]b
Zakon o djelovanju masa
(Guldberg i Waage):izraava odnosizmeu koncentracije reaktanata iprodukata u kemijskoj ravnotei.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
10/110
5/7/2013 10
izraz za konstantu ravnotee. Kckonstanta ravnotee.
indeks c ukazuje na koncentracijeizraene pomou molarnosti.
Kc
= [C]c[D]d
[A]a[B]b
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
11/110
5/7/2013 11
Primjer:
Napredna reakcija:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
Povratna reakcija:2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)
Skupna reakcija:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
12/110
5/7/2013 12
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
222
2
3
OSO
SOK
c
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
13/110
5/7/2013 13
primjer:
Kc za reakciju:2SO2 + O2 2SO3
iznosi 4.3 x 106.
Koja je vrijednost Kc za ovureakciju?
SO2 + 1/2O2 SO3
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
14/110
5/7/2013 14
2SO2 + O2 2SO3
Kc = [SO3]2
[SO2
]2[O2
]
Kc = [SO3]
[SO2
][O2
]1/2
Kc
' K
c 4.3x10
6= 2.1 x 103
SO2 + 1/2O2 SO3
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
15/110
5/7/2013 15
Primjer:H2(g) + I2(g) 2HI(g)Konstanta ravnotee za ovu reakciju pri400oC je 64.
Kolika je vrijednost konstante ravnotee za
povratnu reakciju?napredna Kc = [HI]
2
[H2][I2]
povratna Kc = [H2][I2]
[HI]
2
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
16/110
5/7/2013 16
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
2HI(g) H2(g) + I2(g)
Kc = 1
Kc
= 1
64= 0.016
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
17/110
5/7/2013 17
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)Proces stvaranja amonijaka odvija
se pri visokoj temperaturi ivisokom tlaku.
Po zavretku sve tri komponenteprisutne su u zatvorenomrezervoaru.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
18/110
5/7/2013 18
Bez obzira napoetnukoncentraciju, pri
ravnotei surelativne
koncentracije sva
tri plina iste.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
19/110
5/7/2013 19
Konstanta ravnotee za
Haberov proces
Konstanta ravnoteeovisi samo ostehiometriji reakcije, a ne i o
mehanizmu te reakcije.
3
22
2
3
HN
NHcK
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
20/110
5/7/2013 20
Slijedei ravnoteni proces prouavan
je pri 230C:2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)
U jednom eksperimentu naeno je da su
koncentracije reaktivnih specija pr iravnotei [NO]=0.0542M,
[O2]=0.127M i [NO2]=15.5M.
Izraunajte Kc za ovu reakciju prieksperimentalnoj temperaturi.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
21/110
5/7/2013 21
6.44 x 105
Kc nema jedinice
22
2
2
ONO
NO
c
K
0.1270.0542
15.52
2
cK
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
22/110
5/7/2013 22
Kcizraena pomou parcijalnih tlakova
primjer:
aA + bB cC + dD
ba
dc
pKBA
DC
PPPP
PA je parcijalni tlak tvari Azadan u atmosferama (atm)
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
23/110
5/7/2013 23
Vrijednosti za Kc i Kpsu obino
razliite. Mogue je izraziti jednu
vrijednost ako znamo drugu.
ncp RTKK
n je promjena u broju molova plina.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
24/110
5/7/2013 24
N2
O4(g)
2NO2(g)
n = 2-1 = 1Za gore navedenu reakciju,Kp=Kc(RT)
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
25/110
5/7/2013 25
Za ravnoteu
2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) pritemperaturi od 1000K, Kc iznosi
4.08 x 10-3
. Izraunajte vrijednost za Kp.
13 1000x0821.01008.4 xKp
0.335
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
26/110
5/7/2013 26
Kada je Kc jako velika brojnik jepuno vei od nazivnika.
Ravnotea lei udesno, odnosno nastrani produkata u kemijskoj
jednadbi.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
27/110
5/7/2013 27
Kada je konstanta ravnoteejako mala ravnotea leiulijevo, odnosno na strani
rektanata. K>>1 favorizirani su produkti.
K
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
28/110
5/7/2013 28
Ravnotea se moe uspostavitiiz oba smjera reverzibilne
reakcije.
Konstanta ravnotee za
jednadbu napisanu u jednomsmjeru reciprona je onoj zajednadbu u suprotnom smjeru.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
29/110
5/7/2013 29
N2O4(g)2NO2(g)Za naprednu:
C)100(at212.0K42
22
c ON
NO
C)100(at4.72
212.0
1K
2
2
42c
NO
ONZa povratnu:
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
30/110
5/7/2013 30
Kemijske tvari su u ravnotei ali u
razliitim agregatnim stanjima.CaCO3(s)CaO(s)+ CO2(gas)Konstanta ravnotee
3
2
CaCO
COCaOcK
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
31/110
5/7/2013 31
Koncentracija iste krutine ili
tekuine je konstantna. 2konstanta
1konstanta 2COKc 2'
1konstanta
2konstantaCOKK cc
Ako je ista krutina ili istatekuinaukljuena u heterogenuravnoteu, njena koncentracija nije
ukljuena u izraz za konstanturavnotee.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
32/110
5/7/2013 32
Ova jednadba pokazuje da e, nadanoj temperaturi, ravnotea izmeu
CaO,CaCO3, & CO2 uvijek rezultiratiistom koncentracijom CO2.
iste krutine ili iste tekuine morajubiti prisutne da bi se uope ravnoteauspostavila.
2'
1konstanta
2konstantaCOKK cc
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
33/110
5/7/2013 33
Napiite izraz za Kc i Kp zaslijedeu reakciju:
3Fe(s)+ 4H2O(g)Fe3O4(s) + 4H2(g)
42
4
24
2
3
4
243
OHH
OHFeHOFe cK
4 OH
4
H4
OH
3
Fe
4
H
1
OFe
2
2
2
243
PP
PPPP pK
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
34/110
5/7/2013 34
Koja od slijedeih specija:H2(g),H
2O
(g), O
2(g)-ako se doda uz
Fe3O4(s) u zatvoreni rezervoar na
povienoj temperaturi, dovodi do
uspostave ravnotee za gorenavedenu reakciju
3Fe(s)+ 4H2O(g)Fe3O4(s) + 4H2(g)
Samo H2
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
35/110
5/7/2013 35
Multiplaravnoteakada produktijedne ravnotene reakcije postajureaktanti slijedee ravnotenereakcije.
primjer:
A + B C + DC + D E + F
K1K2KcA + B E + F
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
36/110
5/7/2013 36
A + B C + D
C + D E + FA + B E + F
Kc = [E][F][A][B] = [C][D] x [E][F][A][B] [C][D]
Kc = K1K2
i j
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
37/110
5/7/2013 37
primjer:
NO2 NO + 1/2O2K1 = 0.012
Slijedi reakcija:
SO2 + 1/2O2 SO3K2 = 20
Ukupna reakcija:
NO2 + SO2 SO3 + NOKc = K1K2 = (0.012)(20) = 0.24
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
38/110
5/7/2013 38
Ravnotene su koncentracijeuglavnom nepoznate.
Ako je poznata jedna ravnotenakoncentracija, stehiometrija namomoguava da odredimoravnotene koncentracije ostalihsudionika reakcije.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
39/110
5/7/2013 39
Ravnotena koncentracijaPoetna koncentracija
Promjena koncentracije
Ravnotena koncentracija
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
40/110
5/7/2013 40
Raun ravnotene koncentracije:
a) Tabelirati sve poznate poetne i ravnotenekoncentracije.b) Za one specije za koje poznate i poetna i
ravnotena konc. izraunati promjenu
koncentracije.c) Iskorititi stehiometriju za raunpromjena
koncentracije svih sudionika u izrazu zakonstantu ravnotee.
d) Upotrijebiti poetne koncentracije ipromjene koncentracija za raunanjeravnotenih koncentracija.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
41/110
5/7/2013 41
Ako se 3.0 mola I2 i 4.0 mola Br2
stave u reaktor 2.0 L pri 150o
C,dogodit e se slijedea reakcija sve douspostave ravnotee:
I2(g) + Br2(g) 2IBr(g)Kemijska analiza pokazuje da reaktor
sadri 3.2 mola IBr. Koja jevrijednost konstante ravnotee Kc zaovu reakciju?
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
42/110
5/7/2013 42
Kc = [IBr]2
[I2][Br2]
Ovo su ravnotene
koncentracije!
I2(g) + Br2(g) 2IBr(g)
Poetnekonc. 3.0 mol
4.0 mol 0 mol
Pri
ravnotei3.2 mol? ?
promjena x x 2x
2x =
x = 1.6
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
43/110
5/7/2013 43
Kc = [IBr]2
[I2][Br2]
Ovo moraju biti
ravnotene koncentracije!
I2(g) + Br2(g) 2IBr(g)
Poetnekonc. 3.0 mol 4.0 mol
0 mol
Pri
ravnotei3.2 mol
promjene 2x1.6 mol1.6 mol
1.4 mol 2.4 mol
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
44/110
5/7/2013 44
Veliina Kodreuje kojaje reakcijafavorizirana.
Pomou Kmoemo predvidjeti:
1. Smjer reverzibilne reakcije
2. Veliinu koncentracije reaktanata iprodukata pri ravnotei.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
45/110
5/7/2013 45
Reakci jski kvoci jent(Q)
Uvrtavanjem poetnih koncentracijareaktanata i produkata u izraz za
konstantu ravnotee dobije sereakcijski kvocijent.N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
322
2
3HN
NHQ
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
46/110
5/7/2013 46
Reakcijski kvocijent (Q) i
smjer reakcije
Q=Ksustav je u ravnotei
Q>K reakcija je pomaknuta ulijevo(prema reaktantima)
Q
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
47/110
5/7/2013 47
Smjer reakcije
1. korak: izraunati reakcijski kvocijent, Qc
2. korak: usporediti Qc i Kc
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
48/110
5/7/2013 48
sluaj 1: Qc > Kc
sluaj 2: Qc = Kc
sluaj 3: Qc < Kc
previe produkata!
Stanje ravnotee
previe reaktanata!
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
49/110
5/7/2013 49
N2(g)+ 3H2(g) 2 NH3(g) Na poetku reakcije bilo je 0.249 mola N2,
3.21 x 10-2 mola H2, i 6.42 x 10-4 mola NH3
u reakcijskom rezervoaru od 3.50 L pri 200C. Akoje konstanta ravnotee (Kc) 0.65 nazadanoj temperaturi,je li sustav u ravnotei?
Ako nije, u kojem je smjeru ravnoteapomaknuta?
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
50/110
5/7/2013 50
Poetne koncentracije
M0.0711L3.50
mol0.24902
N
M10x9.17L50.3
10x3.21 3--2
02 molH
M10x1.83L50.3mol10x42.6
NH4-
-4
03
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
51/110
5/7/2013 51
N2(g)+ 3H2(g) 2 NH2(g)
30
20
2
203
HN
NHQc
611.010x17.90711.0
10x83.133-
24-
cQ
Qc je manja Kc. Sustav nije u ravnoteinego je reakcija pomaknuta slijeva u
desno.
Kc= 0.65
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
52/110
5/7/2013 52
Napredovanje reakcije
Kc >> 1
Kc
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
53/110
5/7/2013 53
esto su Kci poetnekoncentracije poznate.
Tada se mogu izraunati i
ravnotene koncentracije.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
54/110
5/7/2013 54
H2(g) + I2(g) 2HI(g) Smjesa od 0.500 mola H2 i 0.500
mola I2 stavi se u tikvicu od inoxa
od 1.00L pri 430C. Izraunajteravnotene koncentracije H2, I2, iHI. Ravnotena konstanta Kc za tureakciju je 54.3 na zadanoj
temperaturi.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
55/110
5/7/2013 55
H2(g) + I2(g)2HI(g)Poetnamolarnost (M)
0.500 0.500 0.00
Promjena (M) -x -x +2x
Ravnotea
(M)
0.500-x 0.500-x 2x
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
56/110
5/7/2013 56
22
2
IH
HIKc
xx
x
500.0500.0
23.54
2
xx
x
500.0500.0
23.54
2
0.393Mxili
500.0
237.7
x
x
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
57/110
5/7/2013 57
Pri ravnotei koncentracije su:
[H2]= (0.500-0.393) = 0.107M
[I2] = (0.500-0.393) = 0.107M [HI] = 2(0.393) = 0.786M
Odgovori se mogu provjeritiraunanjem Kc uz ravnotenekoncentracije.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
58/110
5/7/2013 58
H2(g) + I2(g)2HI(g) Ako su za istu reakciju i na istoj
temperaturi poetne koncentracijeHI, H2, i I2 0.0224M, 0.00623M, &
0.00414M. Izraunajte ravnotene
koncentracije.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
59/110
5/7/2013 59
H2(g) + I2(g) 2HI(g)Poetnamolarnost (M)
0.00623 0.00414 0.0224
Promjena (M) -x -x +2x
Ravnotea (M) 0.00623-x 0.00414-x 0.0224+
2x
2
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
60/110
5/7/2013 60
22
2
IH
HIK
c
xx
x
00414.000623.0
20224.03.54
2
2425 40896.01002.5)0104.01058.2(3.54 xxxxxx
01098.8654.03.50 42 xxx
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
61/110
5/7/2013 61
Ovo je kvadratna jednadba oblika:
ax2 + bx + c = 0
Rjeenje je:
01098.8654.03.50 42 xxx
a
acbbx
2
42
)3.50(2
)1098.8)(3.50(4)654.0(654.0 42
xx
a= 50.3; b = -0.654; c = 8.98x10
-4
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
62/110
5/7/2013 62
Pri ravnotei koncentracije su:
[H2]= (0.00623-0.00156) = 0.00467M
[I2] = (0.00414-0.00156) = 0..00258M
[HI] = (0.0224+2(0.00156)= 0.0255M
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
63/110
5/7/2013 63
Ako se na sustav u ravnotei primjeni nekioblik stresa, ravnotea e se pomaknuti uonom smjeru u kojem e neutralizirati dani
stres.A + B C + D
Stres moe biti npr. promjena:
temperature tlaka koncentracije jedne komponente.
P j k ij
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
64/110
5/7/2013 64
Promjena koncentracije
reaktanata ili produkataDodatkom tvari sustavu u ravnoteipomaknut e reakciju troenjemdodane komponente.
Oduzimanjem tvari iz sustava u
ravnotei pomaknut e reakcijunastajanjem vie odvedenog produkta.
Uinak tlaka i volumena
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
65/110
5/7/2013 65
Uinak tlaka i volumena
Smanjenjem volumenaplinskogravnotenog sustava (pri konstantnojT) uzrokovat e pomak u smjerusmanjenja broja molova plina u
ravnotei.N2O4 2NO2
Koji smjer favorizira smanjenjevolumena?
Smjer nastanka reaktanata
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
66/110
5/7/2013 66
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
Kakvu e promjenu uzrokovatismanjenje volumena ili tlaka u
ovom sustavu?
Nee biti promjene.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
67/110
5/7/2013 67
Vrijednosti konstanti ravnoteegotovo se uvijek mijenjaju s
promjenom temperature. Entalpija reakcije ima glavnu
ulogu u nainu uinka topline naravnoteu.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
68/110
5/7/2013 68
Povienjem temperature reakcija
se pomakne u smjeru apsorpcijetopline.
Endotermna r.: +
(udesno)reaktnati + toplina produkti Egzotermna r.: - (ulijevo)reaktanti produkti + toplina
P i j
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
69/110
5/7/2013 69
Primjer:
Haberov proces. Hr = - 485 J/molN2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
[N2]
Stres Rezultat
vie produkata[NH3] manje produkata
P vie produkata
T manje produkata
+ toplina
R i lij d i i
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
70/110
5/7/2013 70
Razmotrite slijedei ravnotenisustav i predvidite smjer ukupne
reakcije za svaki sluaj ako tlake( volumen) sustava pri konstantnoj
temperaturi.
2PbS(s) + 3 O2(g)2PbO(s) + 2SO2(g)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
71/110
5/7/2013 71
Uinak katalizatora
Katalizatori sniavaju energetskubarijeru izmeu produkata i rektanata.
Ease sniava za isti iznos u oba sluaja (zanaprednu i za povrtanu reakciju).
Katalizatori ubrzavaju uspostavljanje
ravnotee. NE mijenjaju sastav ravnotene smjese.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
72/110
5/7/2013 72
3O2(g) 2O3(g) =284kJKada je gornja reakcija u ravnotei
1. Koji je uinak tlaka uz volumen?
2. tlaka dodatkom O2?3.
temperature?4. dodatka katalizatora?
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
73/110
5/7/2013 73
U otopinama elektrolita dolazi do disocijacije
(proces raspadanja molekula na manje
molekule, atome ili ione).Stupanj disocijacije (a)pokazuje udio
molekula koje disociraju na ione.
jedisocijaciprijemolekulabroj
molekulahdisociranibroj
___
__a
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
74/110
5/7/2013 74
Aktivi tet iona
Izmeu suprotno nabijenih iona u otopinamaelektrolita djeluju jake Coulombove privlanesile pa se u raun uzima aktivitet iona.
aBaktivitet iona B (bezdimenzijska veliina)gBkoeficijent aktiviteta iona B (nalazi se u tablicama)cBkoncentracija iona B
BBB c*ga
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
75/110
5/7/2013 75
Konstanta disocijaci je(K)
soli
anionakationa
aaaK *
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
76/110
5/7/2013 76
ZADACI ZA VJEBU
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
77/110
5/7/2013 77
1. Uzorak plinske smjese uzet pri 700 oC sadravao je 0.37 M amonijak, 2 M
duik i 3 M kisik. Izraunajte koncentracijsku konstantu ravnotee za reakciju
raspada amonijaka!
cr(NH3) = 0.37 moldm-3
cr(N2) = 2 moldm-3
cr(O2) = 3 moldm-3
------------------------------------------
Kc =?
Koncentracijska konstanta ravnotee je 394.44 mol2dm-6.
2 NH3 (g) N2(g) + 3 H2(g)
2
3
3
22
NH
HNKC
23
333
37.0
32
moldm
moldmmoldmKC
6244.394 dmmolKC
ZADACI ZA VJEBU2 Staklena posuda volumena 2 litre sadri 2 mola vodika 20 mola
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
78/110
5/7/2013 78
2. Staklena posuda volumena 2 litre sadri 2 mola vodika, 20 mola
ugljik-dioksida i 16 mola ugljik-monoksida. Izraunaj konstantu ravnotee za
reakciju koja sadri ove komponente u ravnotei!
nr(H2) = 2 mola
nr(CO2) = 20 mola
nr(CO) = 16 mola
V = 2 dm3
------------------------------------------
Kc
=?
Koncentracijska konstanta
ravnotee je 1.6.
H2 (g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g)
22
2
COH
COOHKC
33
33
101
82
moldmmoldm
moldmmoldmKC
6.1CK
V
nc
332
12
2 moldmdm
molaHc
332
102
20 moldm
dm
molaCOc
332
22
4 moldmdm
molaOHc
33
82
16 moldmdm
molaCOc
ZADACI ZA VJEBU3 Konstanta ravnotee za reakciju nastajanja estera octene kiseline s alkoholo
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
79/110
5/7/2013 79
3. Konstanta ravnotee za reakciju nastajanja estera octene kiseline s alkoholo
pri 25 oC iznosi 4. Izraunajte koliine svih komponenata u ravnotei ako su
poetne koline tvari u smjesi bile 1 mol octene kiseline, 1 mol etanola,
1 mol etilacetata i 1 mol vode.
n(CH3COOH) = 1 mol
n(C2H5OH) = 1 mol
n(CH3COOC2H5) = 1 mol
n(H2O) = 1 mol
K = 4
------------------------------------------ravnotene koncentracije = ?
CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O
OHHCCOOHCH
OHHCOOCCHKC
523
2523
Iz vrijednosti K vidimo da se koncentracija estera i vode poveava prema poetnoj koncentraciji,a koncentracije kiseline i alkohola smanjuju. Kako se ukupne koliine tvari ne mijenjaju u smjesitako umjesto koliine tvari moemo pisati koncentracije.
Poetna konc. U tijeku U ravnotei
CH3COOH 1 1-x 1-x
C2H5OH 1 1-x 1-x
CH3COOC2H5 1 1+x 1+x
H2O 1 1+x 1+x
ZADACI ZA VJEBUn(CH COOH) = 1 mol
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
80/110
5/7/2013 80
n(CH3COOH) = 1 mol
n(C2H5OH) = 1 mol
n(CH3COOC2H5) = 1 mol
n(H2
O) = 1 mol
K = 4
------------------------------------------
ravnotene koncentracije = ?
CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O
OHHCCOOHCHOHHCOOCCH
KC523
2523
2
2
1
1
11
11
4 x
x
xx
xx
2
2
21
21
xx
xx
03103
21484
)21()21(*4
2
22
22
xx
xxxx
xxxx
6
810
6
36100102,1
x
3
33.0
1
1
x
x Realna promjena
Nemogue jer je poetna 1
nr(CH3COOH) = 0.67 mol
nr(C2H5OH) = 0.67 mol
nr(CH3COOC2H5) = 1.33 mol
nr(H2O) = 1.33 mol
ZADACI ZA VJEBUn(CH COOH) = 1 mol C COO C O C COOC O
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
81/110
5/7/2013 81
n(CH3COOH) = 1 mol
n(C2H5OH) = 1 mol
n(CH3COOC2H5) = 1 mol
n(H2
O) = 1 mol
K = 4
------------------------------------------
ravnotene koncentracije = ?
CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O
OHHCCOOHCHOHHCOOCCH
KC523
2523
2
2
1
1
11
11
4 x
x
xx
xx
2
2
21
21
xx
xx
03103
21484
)21()21(*4
2
22
22
xx
xxxx
xxxx
6
810
6
36100102,1
x
3
33.0
1
1
x
x Realna promjena
Nemogue jer je poetna 1
nr(CH3COOH) = 0.67 mol
nr(C2H5OH) = 0.67 mol
nr(CH3COOC2H5) = 1.33 mol
nr(H2O) = 1.33 mol
ZADACI ZA VJEBU4. Ugljik i 1 g vodika stave su u staklenu posudu volumena 5 litara koja je
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
82/110
5/7/2013 82
4. Ugljik i 1 g vodika stave su u staklenu posudu volumena 5 litara koja je
zatim zataljena i zagrijana na 1000oC. U ravnotei je nastalo 0.22 g metana.
Izraunajte konstantu ravnotee pri toj temperaturi za reakciju nastajanja metana
m(H2) = 1 g
m(CH4) = 0.22 g
V = 5 dm3
------------------------------------------
Kc =?
Koncentracijska konstanta ravnotee je 0.332dm3/mol.
2H2 (g) + C (s) CH4(g)
33
3
00274.0*20992.0
00274.0
moldmmoldm
moldmKC
V
nc
3312
0992.05*016.2
1
moldmdmgmol
gHc
22
4
H
CHKC
U izrazu za K izuzmemo ugljik jer je u krutom stanju
3314
00274.05*042.16
22.0
moldmdmgmol
gCHc 31332.0 dmmolKC
ZADACI ZA VJEBU5 Analizom ravnotenog sustava izmeu triklorooksofosfora i fosfonilklorida:
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
83/110
5/7/2013 83
5. Analizom ravnotenog sustava izmeu triklorooksofosfora i fosfonilklorida:
POCl3 POCl + Cl2pri odreenoj temperaturi utvrene su slijedee ravnotene koncentracije svih
sudionika reakcije:
cr(POCl3) = 2.25 M; cr(POCl) = 0.75 M; cr(Cl2) = 0.75 M
Ako se zbog poveanja vanjskog tlaka pri stalnoj temperaturi volumen smanji na
polovicu poetne vrijednosti izraunajte nove ravnotene koncentracije sudionik
2211 ** VcVc
V
n
c
Ako se volumen smanji na polovicu, onda je
c1*V1=c2*V1/2 jer je V2=V1/2 pa je2c1*V1=c2*V 2c1=c2
c2(POCl3) = 2.25 M * 2 = 4.5 M
c2(POCl) = 0.75 M * 2 = 1.5 M
c2(Cl
2) = 0.75 M * 2 = 1.5 M
Nove vrijednosti ravnotenih koncentracija su:
c2(POCl3) = 4.5 M
c2(POCl) = 1.5 M
c2(Cl2) = 1.5 M
ZADACI ZA VJEBU6 Kako na ravnoteu reakcije:
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
84/110
5/7/2013 84
6. Kako na ravnoteu reakcije:
N2 + O2 NOutjeu dolje navedene promjene reakcijskih uvjeta, ako je entalpija te reakcije
90.5 kJmol-1?
a) povienje temperature!Ravnotea se pomie udesno (budui da entalpija ima pozitivan
predznak, ovo je endotermna reakcija u kojoj se troi toplina).
c) povienje koncentracije duik(II)-oksida!Ravnotea se pomie ulijevo.
b) smanjenje temperature!Ravnotea se pomie ulijevo (budui da entalpija ima pozitivan
predznak, ovo je endotermna reakcija u kojoj se troi toplina).
d) povienje koncentracije kisika!Ravnotea se pomie udesno.
e) smanjanje koncentracije duika!Ravnotea se pomie ulijevo.
f) prisutnost katalizatora!Ne utjee na ravnoteu.
ZADACI ZA VJEBU7 Kako na ravnoteu reakcije:
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
85/110
5/7/2013 85
7. Kako na ravnoteu reakcije:
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)utjeu dolje navedene promjene reakcijskih uvjeta?
a) povienje koncentracije ugljik-monoksida!
Ravnotea se pomie udesno.
c) povienje koncentracije ugljik-dioksida!
Ravnotea se pomie udesno.
b) smanjanje koncentracije vodene pare!
Ravnotea se pomie ulijevo.
Ravnotea se pomie ulijevo.
d) smanjanje koncentracije vodika!
ZADACI ZA VJEBU8 Kako se smanjuje brzina prirasta koncentracije tvari pri reakciji nastajanja
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
86/110
5/7/2013 86
8. Kako se smanjuje brzina prirasta koncentracije tvari pri reakciji nastajanja
amonijaka:
3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g)ako se tlak povea 4 puta?
Brzina prirasta koncentracije amonijaka
prije promjene tlaka.
Ako se tlak povea 4 puta, brzina prirasta e se
poveati 256 puta.
22
3
2 NH cckv
Poveanjem tlaka 4 puta poveava se i koncentracija plinova prema poetnoj
koncentraciji 4 puta.
)4()4(22
3
2 NH cckv
22
3
2
256N
H cckv
ZADACI ZA VJEBU9 Konstanta ravnotee za reakciju:
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
87/110
5/7/2013 87
9. Konstanta ravnotee za reakciju:
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)pri 100 oC iznosi 0.52. Izraunajte volumen CO koji se dobije pri toj temperaturi
ako se za reakciju uzme 100 ml CO2
i 50 ml H2
!
Iz 2 mola reaktanata nastaje 2 mola produkata, to znaida je tlak konstantan pa u izrazu za konstantu ravnoteeumjesto koncentracija smijemo pisati volumene plinova.
K = 0.52
V(CO2) = 100 ml = 0.1 dm3
V(H2) = 50 ml = 0.05 dm3
---------------------------------
V(CO) = ?
Pri reakcijama koje teku u homogenim sredinama i pri kojima se ukupna
koliina tvari ne mijenja, molarne koncentracije se prilikom izraunavanjamogu zamijeniti koliinama reagirajuih tvari, odnosno volumenima,
volumnim, masenim i koliinskim udjelima, parcijalnim tlakovima ako suposrijedi plinovi.
ZADACI ZA VJEBU9 Konstanta ravnotee za reakciju:
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
88/110
5/7/2013 88
9. Konstanta ravnotee za reakciju:
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)pri 100 oC iznosi 0.52. Izraunajte volumen CO koji se dobije pri toj temperaturi
ako se za reakciju uzme 100 ml CO2
i 50 ml H2
!
K = 0.52
V(CO2) = 100 ml = 0.1 dm3
V(H2) = 50 ml = 0.05 dm3
---------------------------------
V(CO) = ?
Ako pretpostavimo da x ml CO2reagira, reagirat e istotoliko ml H2, a dobit emo jednake volumene CO ivodene pare, ako su temperatura i tlak konstantni.
U ravnotei imamo slijedee volumene pojedinih plinova:
poetak promjena ravnotea
CO2 100 -x 100-x
H2 50 -x 50-x
CO 0 +x x
H2O 0 +x x
22
2
HCO
OHCO
VV
VVK
xxx
5010052.0
2
026007848.0
150500052.0
2
22
xx
xxx
ZADACI ZA VJEBU9. Konstanta ravnotee za reakciju:
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
89/110
5/7/2013 89
9. Konstanta ravnotee za reakciju:
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)pri 100 oC iznosi 0.52. Izraunajte volumen CO koji se dobije pri toj temperaturi
ako se za reakciju uzme 100 ml CO2
i 50 ml H2
!
026007848.0
150500052.0
2
22
xx
xxx
96.0
24.10578
96.0
260048.047878
2,1
2
2,1
x
x
mlx
mlx
875.190
375.28
2
1
realno
nije mogue
V(CO) = 28.375 ml
ZADACI ZA VJEBU10. U prazni posudu iji je volumen 1 dm3 stavljeno je pri odreenoj temperaturi 10 mola
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
90/110
5/7/2013 90
10. U prazni posudu iji je volumen 1 dm stavljeno je pri odreenoj temperaturi 10 moladuik(II)-oksida i 6 mola kisika. Nakon uspostavljanja ravnotee analizom je utrveno
da je nastalo 8.8 mola duik(IV)-oksida. Odredite vrijednost konstante ravnotee prije
eksperimenta i zakljuite je li reakcija znaajnije povratna ili polazna:
2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)
V = 1 dm3
nr(NO2) = 8.8 mola cr(NO2) = 8.8 moldm-3n(NO) = 10 mola c(NO) = 10 moldm-3
n(O2) = 6 mola c(O2) = 6 moldm-3-------------------------------
K = ?
Cpoetna/moldm-3 cizreagirano/moldm
-3 cravnotena/moldm-3
NO2 0 + 8.8 8.8O2 6 - 8.8 : 2 1.6
NO 10 - 8.8 1.2
ZADACI ZA VJEBU10. U prazni posudu iji je volumen 1 dm3 stavljeno je pri odreenoj temperaturi 10 mola
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
91/110
5/7/2013 91
10. U prazni posudu iji je volumen 1 dm stavljeno je pri odreenoj temperaturi 10 moladuik(II)-oksida i 6 mola kisika. Nakon uspostavljanja ravnotee analizom je utrveno
da je nastalo 8.8 mola duik(IV)-oksida. Odredite vrijednost konstante ravnotee prije
eksperimenta i zakljuite je li reakcija znaajnije povratna ili polazna:
2 NO(g) + O2(g) 2 NO2(g)
Cpoetna/moldm-3 cizreagirano/moldm
-3 cravnotena/moldm-3
NO2 0 + 8.8 8.8
O2 6 - 8.8 : 2 1.6
NO 10 - 8.8 1.2
93
62
323
23
304.2
44.776.12.1
8.8
dmmol
dmmolK
moldmmoldm
moldmK 3161.33 dmmolK
Konstanta u iznosu 33.61 pokazuje da je
reakcija znaajnije u smjeru stvaranjaduik(IV)-oksida tj. prevladava polazna
reakcija.
ZADACI ZA VJEBU11. Pri 27 oC fosfor(V)-klorid , fosfor(III)-klorid i klor nalaze se u ravnotei prema
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
92/110
5/7/2013 92
( ) , ( ) p
jednadbi:
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
Ako se u posudu od 10 dm3 unese 2 mola PCl5 te po 1 mol PCl3 i Cl2, kolike e
biti ravnotene koncentracije svih komponenata u smjesi ako je vrijednost
K = 0.59 moldm-3?
V = 10 dm3
n(PCl5) = 2 mola cr(PCl5) = 0.2 moldm-3n(PCl3) = 1 mol c(PCl3) = 0.1 moldm-3n(Cl2) = 1 mol c(Cl2) = 0.1 moldm-3-------------------------------
Ravnotene koncentracije = ?
Cpoetna/moldm-3 cizreagirano/moldm
-3 cravnotena/moldm-3
PCl5 0.2 - x 0.2xPCl3 0.1 + x 0.1 + x
Cl2 0.1 + x 0.1 + x
ZADACI ZA VJEBU11. PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
93/110
5/7/2013 93
Cpoetna/moldm-
3cizreagirano/moldm
-3 cravnotena/moldm-3
PCl5
0.2 - x 0.2x
PCl3 0.1 + x 0.1 + x
Cl2 0.1 + x 0.1 + x
523
PCl
ClPClK
3
333
2.0
1.01.059.0
moldmx
moldmxmoldmxmoldm
0108.079.0
1.01.001.059.0118.0
1.02.059.0
2
2
2
xx
xxxx
xx
2
028.179.0
2
)108.0(1479.079.0
2,1
2
2,1
x
x
91.0
12.0
2
1
x
x c(PCl5) = 0.08 moldm-3
c(PCl3) = 0.22 moldm-3
c(Cl2) = 0.22 moldm-3
ZADACI ZA VJEBU12. Izmjereni su parcijalni tlakovi plinova HI u iznosu 3.65*10-3 atm i H2S u iznos
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
94/110
5/7/2013 94
9.96*10-1atm u ravnotei za slijedeu reakciju
H2S(g) + I2(g) 2 HI(g) + S(s)
Pri 60 oC. Kolika je konstanta ravnotee Kp za tu reakciju?
SH
HIp
p
pK
2
2
Konstanta ravnotee Kp za ovu reakciju je 1.34*10-5
pHI = 3.65*10-3 atm
pH2S = 9.96*10-1 atm
------------------------
Kp = ?
1
23
10*96.9
10*65.3
pK510*34.1
ZADACI ZA VJEBU13. Razmotrite jednadbu reakcije:
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
95/110
5/7/2013 95
j j
S(s) + O2(g) SO3(g) rH = -396 kJ/molOdredite hoe li ravnotena koncentracija sumpor(IV)-oksida smanjiti se,
poveati se ili ostati nepromijenjena ako se:
a) povea koncentracija kisika?Ravnotena koncentracija SO3(g) e se poveati jer se uspostavlja
nova ravnotea kojom se smanjuje utjecaj dodadnog kisika.
c) snizi temperatura reakcijske smjese?
b) povea koncentracija sumpora?
d) povea volumen reakcijske posude?
e) doda platina kao katalizator reakcije?
Ravnotena koncentracija SO3(g) se nee promijeniti jer je sumpor u vrstom
stanju, pa se njegovim dodatkom ne mijenja koncentracija sumpora uplinskoj fazi.
Ravnotena koncentracija SO3(g) e se poveati jer je ovo egzotermna
reakcija pa se poveanjem temperature reakcija pomie ulijevo odnosno
poveanjem koncentracije SO3(g) smanjuje se utjecaj povienja temperature.
Ravnotena koncentracija SO3(g) e se smanjiti jer se poveanjem ukupnog
volumena smanjuju sve ravnotene koncentracije.
Ravnotena koncentracija SO3
(g) nee se promijeniti!
ZADACI ZA VJEBU14. Uzorak plinske smjese uzet pri 700 oC sadravao je 0.37 moldm-3 NH3,
3 3
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
96/110
5/7/2013 96
2 moldm-3 N2 i 3 moldm-3 H2. Izraunajte konstante ravnotee Kp , Kc i Kx
za reakciju:
N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
322
23
][*][
][
HN
NHKc
Ako zamijenimo ravnotene koncentracije parcijalnim tlakom pojedinih komponenatamoemo izraunati Kp.
c(NH3) = 0.37 moldm-3
c(N2) = 2 moldm-3
c(H2) = 3 moldm-3
------------------------
Kp = ? Kc = ? Kx = ?
333
23
3*2
37.0
moldmmoldm
moldmKc
62310*53.2 dmmol
322
23
)]([*)]([
)]([
HpNp
NHpKp
p*V = n*R*T 1 Pa = 1 Nm-2
p = n/V*R*T 1 bar = 105 Pa
ZADACI ZA VJEBU14. N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
97/110
5/7/2013 97
3
2
7.242*8.161
9.29
barbar
barKp
2710*9.3 mol
3
22
23
)]([*)]([
)]([
HpNp
NHpKp
barPaKmolJKm
molpNH 9.29109.29973314.8
001.0
37.0 51133
barPaKmolJKm
mol
pN 8.161108.161973314.8001.0
2 51132
barPaKmolJKm
molpH 7.242107.242973314.8
001.0
3 51132
ZADACI ZA VJEBU14. N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
98/110
5/7/2013 98
32
559.0*372.0069.0xK 210*3.7
069.037.5
37.03
3
3
moldm
moldmxNH
Ako ravnotene koncentracije zamijenimo koliinskim udjelimadobivamo Kx. Kako je u smjesi prisutno ukupno (0.37+2+3)moldm
-3 =
5.37 moldm-3
slijedi:372.0
37.5
23
3
2
moldm
moldmxN
559.037.5
33
3
2
moldm
moldmxH
Za reakciju sinteze amonijaka pri 700 oC
ravnotene konstante su:Kc = 2.53*10-3 mol-2dm6
Kp = 3.9*10-7 bar-2
Kx = 7.3*10-2
ZADACI ZA VJEBU15. Izraunajte konstantu disocijacije za otopinu nitratne kiseline sko je koncentracija
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
99/110
5/7/2013 99
otopine 0.1 M a kiselina je 6.5 % disocirana:
HNO2(aq) H+(aq) + NO2
-(aq)
c(HNO2) = 0.1 moldm-3a = 6.5 %
-------------------------------
Ka = ?
Cpoetna/moldm
-3
cizreagirano/moldm
-3
cravnotena/moldm
-3
HNO2 0.1 - x 0.1x
H+ 0 + x 0 + x
NO2- 0 + x 0 + x
2
2
HNO
NOHK
a
xx
Ka
1.0
2 Kako je 0.1 mola iona u 100% disociranoj otopini,
to je x iona u 6.5% disociarnoj otopini, odnosno
6.5*10-3 moldm-3.
ZADACI ZA VJEBU15. Izraunajte konstantu disocijacije za otopinu nitratne kiseline sko je koncentracija
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
100/110
5/7/2013 100
otopine 0.1 M a kiselina je 6.5 % disocirana:
HNO2(aq) H+(aq) + NO2
-(aq)
333333
10*5.61.0
10*5.6*10*5.6
moldm
moldmmoldmK
a
Kako je stupanj disociajcije 6.5% to 93.5% od poetnog broja molekula nije
disocirano, te je u praksi eksperimentalno nemogue utvrditi tu promjenu ubrojnosti. Zbog toga se u svakom takvom sluaju, kad je stupanj disocijacije malen,moe uzeti da je ravnotena koncentracija molekula jednaka poetnoj koncentracijiodnosno promjena koncentracije se moe zanemariti.
c(HNO2) = (0.1-6.5*10-3) moldm-3 = 0.0935 moldm-3 0.1 moldm-3
3
233
1.0
)10*5.6(
moldm
moldmKa
3410*2.4 moldm
Konstanta disocijacije je 4.2*10
-4
moldm
-3
.
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
101/110
5/7/2013 101
JAKOST KISELINA ILI BAZA
Odreuje se prema veliini konstante disocijacije:K
a< 10-7 moldm-3vrlo slabe kiseline
Ka od 10-7 - 10-2 moldm-3slabe kiseline
Ka od 10-2 - 103 moldm-3jake kiseline
Ka > 103 moldm-3vrlo jake kiseline
ZADACI ZA VJEBU16. Pri 37 oC koncentracija amonijevih iona u krvi nalazi se oko 4*10-8M. Izraunajte
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
102/110
5/7/2013 102
koncentraciju hidroksidnih iona u krvi pri toj temperaturi ako znate da ionski produkt vode
pri toj temp. iznosi 2.39*10-14 mol2dm-6!
c(H+) = 4*10-8 moldm-3
Kw = 2.39*10-14 mol2dm-6
-------------------------------
c(OH-) = ?
H
KOH
OHHK
w
w
38
6214
10*4
10*39.2
moldm
dmmolOH 3710*98.5 moldm
Krv je bazina jer je koncentracija hidroksidnih iona vea odkoncentracije vodikovih iona.
ZADACI ZA VJEBU17. Izraunajte pH otopine dobivene mijeanjem 16 mL 0.16M NaOH, 15 mL 0.32 M
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
103/110
5/7/2013 103
NaOH i 95 mL 0.08 M HCl!
c(NaOH)1 = 0.16 moldm-3
V(NaOH)1
= 16 cm3 = 0.016 dm3
c(NaOH)2 = 0.32 moldm-3
V(NaOH)2 = 15 cm3 = 0.015 dm3
c(HCl) = 0.08 moldm-3
V(HCl) = 95 cm3 = 0.095 dm3
-------------------------------
pH = ?
V
nc
NaOH + HCl Na+ + Cl- + H2O
n(NaOH) = c(NaOH)1 * V(NaOH)1 + c(NaOH)2 * V(NaOH)2 =
= 0.16 moldm-3 * 0.016 dm3 + 0.32 moldm-3 * 0.015 dm3 =
= 0.00736 mola u 31 cm3 otopine
n(HCl) = c(HCl) * V(HCl) = 0.08 moldm-3 * 0.095 dm3 = 0.0076 mola u 95 cm3 otopine
U suviku je HCl, odnosno, 0.00736 mola HCl reagira s 0.00736 mola NaOH te nastaje
0.00736 mola NaCl, a (0.00760.00736) mola HCl = 0.00024 mola ostaje u otopini.
333
10905.1)095.0015.0016.0(
00024.0)(
moldmdm
mola
V
HClnHCl
ukupno
3
3 10905.1loglog OHpH 72.2
ZADACI ZA VJEBU18. Izraunajte pH 0.01 M sulfatne kiseline pri 25 oC, ako je ka2 = 0.012!
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
104/110
5/7/2013 104
2
10*8.410*84.4022.044
2,1
x
c(H2SO4) = 0.01 moldm-3
ka2
(H2
SO4
) = 0.012
-------------------------------
pH = ?
H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4
-
HSO4-
+ H2O
H3O
+
+ SO42-
23 1045.1loglog OHpH 84.1
1. disocijacija je potpuna dok se 2. odvija djelomino.
Nakon disocijacije: H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4
-
0 M 0.01 M 0.01M
Nakon ravnotee: HSO4-
+ H2O H3O+
+ SO42-
0.01Mx 0.01+x x
012.04
2
43
2
HSO
SOOHka
012.0
01.0
01.0
x
xx
0102.1022.0 42 xx
3
1 10*5.4x 22 10*7.2 x
ZADACI ZA VJEBU19. Izraunajte koncentraciju S2-iona u zakiseljenoj otopini sumporovodika ija je
k t ij 0 1 M k t i i H 1 K t t di ij ij dik
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
105/110
5/7/2013 105
koncentracija 0.1 M ako otopina ima pH = 1. Konstante disocijacije sumporovodika su
5.7*10-8 moldm-3 i 1*10-14 moldm-3 !
c(H2S) = 0.1 moldm
-3
k1(H2S) = 5.7*10-8 moldm-3
k2(H2S) = 1*10-14 moldm-3
pH = 1
-------------------------------
c(S2-) = ?
HS
SHK
H
KSHHS
SH
HSHK
2
2
12
2
1
*
**
H2S H+ + HS-
HS- H+ + S2-
H
SHK
SHK
21
2
2
SHSH
2
22 21 KK
Konsekutivne konstante!
Kumulativna konstanta!
ZADACI ZA VJE BU19. Izraunajte koncentraciju S2-iona u zakiseljenoj otopini sumporovodika ija jekoncentracija 0 1 M ako otopina ima pH = 1 Konstante disocijacije sumporovodika su
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
106/110
5/7/2013 106
21 KK 6222107.5 dmmol
koncentracija 0.1 M ako otopina ima pH = 1. Konstante disocijacije sumporovodika su
5.7*10-8 moldm-3 i 1*10-14 moldm-3 !
c(H2S) = 0.1 moldm-3
k1(H2S) = 5.7*10-8 moldm-3k2(H2S) = 1*10
-14 moldm-3
pH = 1
-------------------------------
c(S2-) = ?
H2S H+ + HS-
HS- H+ + S2-
SHSH
2
22
2
S
22
21 H
SH
KK
1pH31.0 moldmH
01.0
107.51.0 22
321
107.5
moldmSumporovodik je vrlo malo disociran
to se moe vidjeti iz vrijednosti zaKa pa moemo pretpostaviti da jeravnotena koncentracija H2S jednaka
ukupnoj koncentraciji.
ZADACI ZA VJEBU20. Izraunajte koncentraciju vodikovih, hidrogenkarbonatnih i karbonatnih iona u otopinkarbonante kiseline ako je njena koncentracija 0.05 M a konstante disocijacije su
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
107/110
5/7/2013 107
x
xK
05.0
2
1
j j j j j
4.45*10-7 moldm-3 i 4.69*10-11 moldm-3 !
c(H2CO3) = 0.05 moldm-3
k1(H2CO3) = 4.45*10-7 moldm-3k2(H2CO3) = 4.69*10
-11 moldm-3
-------------------------------
c(H+) = ? c(HCO3-) = ? c(CO3
2-) = ?
H2CO3 H+ + HCO3
-
332
33
3
).05.0(
.
.
moldmxCOH
moldmxHCO
moldmxH
x
x
05.01045.4
27
Ako u 1. stupnju disocijacije nastaje x mola H+iona istodobno nastaje jednaka koliina HCO3
- ion
32
31
*
COH
HCOHK
Vrijednost za x je vrlo malena zbog slabe disocijacije
H2CO3 pa je 0.05-x 0.05
27 05.01045.4 x 41049.1 x
332
343
34
05.0
10*49.1
10*49.1
moldmCOH
moldmHCO
moldmH
ZADACI ZA VJEBU20. Izraunajte koncentraciju vodikovih, hidrogenkarbonatnih i karbonatnih iona u otopinkarbonante kiseline ako je njena koncentracija 0.05 M a konstante disocijacije su
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
108/110
5/7/2013 108
j j j j j
4.45*10-7 moldm-3 i 4.69*10-11 moldm-3 !
HCO3- H+ + CO3
2-
323
343
34
.
)10*49.1(
)10*49.1(
moldmyCO
moldmyHCO
moldmyH
y
yy
4
411
1049.1
)1049.1(1069.4
3
2
32
*
HCO
COHK
111069.4 y
3
32
31123
343
34
05.0
10*69.4
10*49.1
10*49.1
moldmCOH
moldmCO
moldmHCO
moldmH
u 2. stupnju disocijacije nestaje y mola HCO3- iona a koncentracija H+iona se povea za y.
Istodobno nastaje i y mola CO32- iona pa slijedi:
Iz vrijednosti K2vidimo da je poveanje [H+]
kao i smanjivanje [HCO3-] neznatno pa moemopisati:
4
411
1049.1
1049.11069.4
y
ZADACI ZA VJEBU21. Izraunajte koncentraciju OH-iona u vodenoj otopini amonijaka ija je koncentracija
0 01 M k j k t ij k k t t di ij ij ij k 1 79*10 5 M?
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
109/110
5/7/2013 109
0.01 M, ako je koncentracijska konstanta disocijacije amonijaka 1.79*10-5 M?
NH3(aq) + H2O NH4+(aq) + OH-(aq)
010*79.110*79.1
01.010*79.1
752
25
xx
x
x
2
10*16.710*79.110*79.1 7255
2,1
x
2
10*5.8410*79.1 55
4
1
10*1.4 x
4
2 10*4.4x
33
34
34
4
01.0
10*1.410*1.4
moldmNH
moldmOH
moldmNH
ZADACI ZA VJEBU22. Kolika je konstanta ravnotee HSO4
-iona ako je ta otopina prireena tako da je pri
istoj temperat ri poetna koncentracija HSO iona 0 1 M a ra notena koncentracija
7/30/2019 9i10 Seminar Stehiometrija
110/110
istoj temperaturi poetna koncentracija HSO4-iona 0.1 M, a ravnotena koncentracija
H+ iona 3.04*10-2 M?
HSO4-(aq) H+(aq) + SO42-(aq)
Cpoetna/moldm-3 cizreagirano/moldm
-3 cravnotena/moldm-3
HSO4-
0.1 - 0.0304 0.010.0304H+ 0 + 0.0304 0.0304
SO42- 0 + 0.0304 0.0304
4
2
4
HSOSOHKa
3
33
)0304.01.0(
0304.00304.0
moldm
moldmmoldmKa
3210*3.1 moldm