Απαντήσεις στις Ερωτήσεις Πολλαπλών Επιλογών του προηγούμενου άρθρου

(Οι ερωτήσεις και οι απαντήσεις προέρχονται από το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ Λυκείου Θετ. Κατ.» – Κ. Καλαματιανός)

Απαντήσεις στις ερωτήσεις 1, 2 και 3

1. Το pH ενός οξέος θα είναι μικρότερο του 7 (pH < 7). Eπομένως οι απαντήσεις (γ), (δ) και (ε) είναι λάθος. Από τον ορισμό του pH, γνωρίζουμε ότι το pH ενός ισχυρού οξέος συγκέντρωσης 0,1 Μ είναι 1. Το οξικό οξύ δεν είναι ισχυρό οξύ και επομένως η απάντηση (α) είναι λάθος. Επομένως το pH διαλύματος οξικού οξέος συγκέντρωσης 0,1 Μ θα είναι περίπου 3. Επομένως η απάντηση (β) είναι σωστή.

 2.   Από την θεωρία γνωρίζουμε ότι η σταθερά διαστάσεως πλησιέστερα στο 10^-8 θα δώσει pH ρυθμιστικού διαλύματος κοντά στο 8. Επομένως στο ρυθμιστικό διάλυμα πρέπει να υπάρχει το H₂PO₄^-. Η απάντηση (α) είναι επομένως σωστή καθώς μόνο σε αυτήν υπάρχει το H₂PO₄^-.

3. Από τον ορισμό της σταθεράς διαστάσεως έχουμε:

Κ_α = [Η⁺] [Α^-] / [ΗΑ] = 9 x 10^-4 = y²/1-y   και επομένως: y = 3 x 10^-2 M

Aπο 1 mol διαλυματος HA διίστανται 3 x 10^-2 mol

Στα 100 mol        “         z = 3 x 10^-2 x 100 = 3 mol (επομένως 3%)

Eπομένως η σωστή απάντηση είναι η (γ)

Eπαναληπτικές Ερωτήσεις Πολλαπλών Επιλογών στην Χημεία Γ Λυκείου

(Οι ερωτήσεις και οι απαντήσεις προέρχονται από το βιβλίο «Γενική Χημεία Γ Λυκείου Θετ. Κατ.» – Κ. Καλαματιανός)

1.    To pH ενός διαλύματος  0,1 Μ οξικού οξέος (CH₃COOH) είναι περίπου:

α) 1  β) 3  γ) 7  δ) 10  ε) 14

2.   Δίνονται τα παρακάτω οξέα και η σταθερά διάστασής τους Κ_α.

Οξύ	Κα
H3PO4	7,2 x 10-3
H2PO4-	6,3 x 10-8
HPO4-2	4,2 x 10-13

Ποιο απο τα παρακάτω θα χρησιμοποιούσατε για να παρασκευάσετε ρυθμιστικό διάλυμα με pH = 8;

α) K₂HPO₄ + KH₂PO₄

β) H₃PO₄

γ) K₂HPO₄ + K₃PO₄

δ) K₃PO₄

ε) K₂HPO₄ + H₃PO₄

3.   H σταθερά διάστασης Κ_α ενός οξέος είναι 9×10^-4 στους 20 °C. Στην θερμοκρασία αυτή ποιος θα είναι ο βαθμός ιοντισμού του οξέος σε διάλυμα 1Μ;

α) 0,03%

β) 0,09%

γ) 3%

δ) 5%

ε) 9%

Οι απαντήσεις δίνονται εδώ

Επίδραση κοινού ιόντος – Ρυθμιστικά διαλύματα – Χημεία Γ Λυκείου

Εάν ενδιαφέρεσαι για τα παρακάτω:

• Επεξήγηση της επίδρασης κοινών ιόντων στον ιοντισμό ασθενών οξέων και ασθενών βάσεων σε υδατικά διαλύματα
• Λυμένες ασκήσεις και Μεθοδολογία ασκήσεων στην επίδραση κοινού ιόντος (χημεία Γ Λυκείου)
• Υπολογισμό του pH σε ρυθμιστικά διαλύματα
• Επαναληπτικά θέματα χημείας κατεύθυνσης για πανελλαδικές εξετάσεις

 Δές εδώ για το βιβλίο-βοήθημα “Γενική Χημεία Γ Λυκείου” – Κ. Καλαματιανός

Για άρθρα μέσα απο το βιβλίο δες επίσης:  Οξέα και Βάσεις επίδραση Κοινού Ιόντος,  Οξέα και Βάσεις – Ρυθμιστικά Διαλύματα, Ρυθμιστικά Διαλύματα (απόσπασμα απο το βιβλίο “Γενική Χημεία Γ Λυκείου Θετ. Κατεύθυνσης”

Χημεία Γ Λυκείου: Βιβλίο – Βοήθημα “Γενική Χημεία Γ Λυκείου Θετ. Κατεύθυνσης” – Κ. Καλαματιανός

Βιβλίο – Βοήθημα Χημείας Γ Λυκείου Επαναλήψεις στην χημεία Γ Λυκείου Εάν ενδιαφέρεσαι για τα παρακάτω: Επεξήγηση της θεωρίας οξέων, βάσεων και ιοντικής ισορροπίας 200 μεθοδολογικά λυμένες ασκήσεις και την Μεθοδολογία ασκήσεων ιοντικής  ισορροπίας χημείας Γ Λυκείου Επαναλήψεις στην ύλη της Γ Λυκείου για προετοιμασία για τις πανελλαδικές  Δές εδώ για το βιβλίο-βοήθημα “Γενική Χημεία Γ Λυκείου” – Κ. Καλαματιανός Για άρθρα μέσα απο το βιβλίο δες επίσης: http://kalamatianos.wordpress.com/

Πάτησε εδώ για να δείς το βιβλίο

Βιβλίο-Βοήθημα Χημείας Γ Λυκείου: “Γενική Χημεία Γ Λυκείου Θετ. Κατεύθυνσης” – Κ. Καλαματιανός

Βιβλίο – Βοήθημα Χημείας Γ Λυκείου

Βιβλίο – Βοήθημα Χημείας Γ Λυκείου Επαναλήψεις στην χημεία Γ Λυκείου Εάν ενδιαφέρεσαι για τα παρακάτω: Επεξήγηση της θεωρίας χημείας γ λυκείου Επαναλήψεις στην ύλη της Γ Λυκείου για προετοιμασία για τις πανελλαδικές 400 μεθοδολογικά λυμένες ασκήσεις – Μεθοδολογία ασκήσεων χημείας Γ Λυκείου  Δές εδώ για το βιβλίο-βοήθημα “Γενική Χημεία Γ Λυκείου” – Κ. Καλαματιανός Για άρθρα μέσα απο το βιβλίο και αποσπάσματα απο το βιβλίο δες επίσης: http://kalamatianos.wordpress.com/

Πάτησε εδώ για να δείς το βιβλίο

Διαλύματα Αλάτων – Ιόντα ως Οξέα και Βάσεις – Yδρόλυση / Χημεία Γ Λυκείου / Βοήθημα “Γενική Χημεία Γ Λυκείου Θετ. Κατ.” Κ. Καλαματιανός

Η θεωρία και η άσκηση στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 2.1.3 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks 

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται επίσης στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):  Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης  (Ιπποκράτους 6, Αθήνα) , Γρηγόρη (Σόλωνος 71, Αθήνα),  Ελευθερουδάκης,  Πατάκης,  Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), ”Βιβλιοεπιλογή” Γ.Χ.  Αναστασάκης (Σόλωνος 110, Αθήνα) , Σ. Μαρίνης (Σόλωνος 76, Αθήνα),  Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα), ΒΕΡΓΙΝΑ, ΨΑΡΑΣ (Θεσ/νίκη),  ΠΑΙΔΕΙΑ(Κανάρη 11, Λάρισα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Το pH του διαλύματος ενός άλατος μπορεί να προβλεφθεί από την σχετική ισχύ του οξέος και της βάσης από την οποία προέρχεται. Έτσι λοιπόν ισχύει:

• Τα άλατα που προέρχονται από ισχυρά οξέα και ισχυρές βάσεις δίνουν ουδέτερα διαλύματα (pH = 7) όταν διαλύονται στο νερό. Oύτε το κατιόν ούτε το ανιόν αντιδρά με το νερό.

Για παράδειγμα το NaCl προέρχεται από την αντίδραση της ισχυρής βάσης ΝaOH με το ισχυρό οξύ HCl. To pH του διαλύματος του είναι 7. Ούτε το Νa⁺ ούτε το Cl^- αντιδρούν με το νερό.

• Τα άλατα που προέρχονται από ισχυρή βάση και ασθενές οξύ δίνουν αλκαλικά διαλύματα (pH > 7) όταν διαλύονται στο νερό. Στην περίπτωση αυτή το ανιόν είναι μία σχετικά ισχυρή βάση που αντιδρά με το νερό και δίνει ΟΗ^-. To κατιόν δεν αντιδρά με το νερό. Παραδείγματα τέτοιων αλάτων είναι το NaF το ΝaClO.

• Τα άλατα που προέρχονται από ισχυρό οξύ και ασθενή βάση δίνουν όξινα διαλύματα (pH < 7) όταν διαλύονται στο νερό. Στην περίπτωση αυτή το κατιόν είναι ένα σχετικά ισχυρό οξύ που αντιδρά με το νερό και δίνει Η₃Ο⁺. Το ανιόν δεν αντιδρά με το νερό. Παραδείγματα τέτοιων αλάτων είναι το ΝΗ₄Cl, FeCl₃, Al(NO₃)₃.

• Tα άλατα που προέρχονται από ασθενές οξύ και ασθενή βάση δίνουν όξινα ή βασικά διαλύματα (pH < 7 ή pH > 7) όταν διαλύονται καθώς και το ανιόν και το κατιόν αντιδρούν με το νερό. Το pH του διαλύματος καθορίζεται από το ιόν που έχει την μεγαλύτερη σταθερά ιοντισμού k το οποίο και υδρολύεται σε μεγαλύτερο βαθμό. Παράδειγμα τέτοιου άλατος είναι το ΝΗ₄CΝ του οποίου διάλυμά του στο νερό έχει pH > 7. Το διάλυμα είναι αλκαλικό γιατί το CN^- (k_b = 2,5 . 10^-5) αντιδρά σε μεγαλύτερο βαθμό με το νερό από το ΝΗ₄⁺ (k_a = 5,6 . 10^-10) ή διαφορετικά γιατί το CN^- είναι ποιο ισχυρή βάση από ότι το ΝΗ₄⁺[1] (αρκεί μία σύγκριση των σταθερών ιοντισμού τους k).

Για το pH των διαλυμάτων αλάτων στο νερό ισχύει:

 

 ►  To pH διαλύματος άλατος που προέρχεται από ασθενές οξύ και ασθενή βάση καθορίζεται από το ιόν του άλατος που αντιδρά με το νερό σε μεγαλύτερο βαθμό (το ιόν με την μεγαλύτερη k για την αντίδρασή του με το νερό).

 ►  Σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις το ιόν που προέρχεται από το ασθενές οξύ ή την ασθενή βάση καθορίζει το pH του διαλύματος.

---

 [1]

Αρκεί μία σύγκριση των σταθερών ιοντισμού τους k.

Άσκηση – Παράδειγμα  #2-24

Να προβλέψετε εάν τα υδατικά διαλύματα των παρακάτω ενώσεων είναι όξινα, αλκαλικά ή ουδέτερα: α) ΝΗ₄Βr β) FeCl₃  γ) Νa₂CO₃  δ) KClO₄

Λύση:

α) Το ΝΗ₄Βr είναι άλας που προέρχεται από την αντίδραση της ασθενούς βάσης ΝΗ₃ και του ισχυρού οξέος ΗΒr. Επομένως με βάση τα παραπάνω το διάλυμά του θα είναι όξινο.

Συγκεκριμένα το ΝΗ₄Βr ιοντίζεται πλήρως στο νερό:

To Br^- (προέρχεται από το ισχυρό οξύ ΗΒr) δεν αντιδρά με το νερό αφού είναι πολύ ασθενής βάση (συζυγής βάση ισχυρού οξέος). Επομένως δεν επηρεάζει το pH του διαλύματος. Το ΝΗ₄⁺ (προέρχεται από την ασθενή βάση ΝΗ₃) αντιδρά με το νερό ενεργώντας ως οξύ (συζυγές οξύ ασθενούς βάσης) και παράγει Η₃Ο⁺ καθιστώντας το διάλυμα όξινο:

ΝΗ₄⁺  +   Η₂Ο  =   ΝΗ₃  +  Η₃Ο⁺

To διάλυμα επομένως του ΝΗ₄Βr θα είναι όξινο.

Β)  Το FeCl₃ είναι άλας που προέρχεται από την αντίδραση της βάσης Fe(OH)₃ με το ισχυρό οξύ ΗCl. H πρόβλεψη είναι ότι το διάλυμα του θα είναι όξινο. Το FeCl₃ ιοντίζεται πλήρως στο νερό:

FeCl₃  —− Η2Ο→   Fe⁺³  +  3 Cl^-

To Cl^- (προέρχεται από το ισχυρό οξύ ΗCl) δεν αντιδρά με το νερό αφού είναι πολύ ασθενής βάση (συζυγής βάση ισχυρού οξέος) και επομένως δεν επηρεάζει το pH του διαλύματος. O Fe⁺³ αντιδρά με το νερό ενεργώντας ως Lewis οξύ και παράγει Η⁺ κάνοντας το διάλυμα όξινο:

Fe⁺³  +  3 Η₂Ο    =    Fe(OH)₃    +   3 H⁺

γ) Το Νa₂CO₃ είναι άλας που προέρχεται από την αντίδραση της ισχυρής βάσης ΝαΟΗ και του ασθενούς οξέος Η₂CO₃. H πρόβλεψη είναι ότι το διάλυμα του θα είναι αλκαλικό. Το Νa₂CO₃ ιοντίζεται πλήρως στο νερό:

Νa₂CO₃    —− Η2Ο→  2Νa⁺  +   CO₃^-2

To Νa⁺ δεν αντιδρά με το νερό. Η τιμή του pH του διαλύματος επομένως επηρεάζεται μόνο από την υδρόλυση του CO₃^-2 το οποίο συμπεριφέρεται ως βάση (συζυγής βάση του ασθενούς οξέος Η₂CO₃) αντιδρά με το νερό και δίνει OH^-:

CO₃^-2   +    H₂O    =    HCO₃^-   +   OH^-

Το διάλυμα του Νa₂CO₃ είναι επομένως αλκαλικό.

δ) Το KClO₄ είναι άλας που προέρχεται από την αντίδραση του ισχυρού οξέος ΗClO₄ και της ισχυρής βάσης ΚΟΗ. Το Κ⁺ (συζυγές οξύ της ισχυρής βάσης ΚΟΗ) δεν αντιδρά με το νερό καθώς είναι πολύ ασθενές οξύ για να αντιδράσει. Το ClO₄^- επίσης δεν αντιδρά με το νερό καθώς είναι πολύ ασθενής βάση (η συζυγής βάση του ισχυρού οξέος ΗClO₄). Το διάλυμα επομένως θα έχει το pH του απεσταγμένου νερού pH = 7.

Ασθενή Οξέα και Βάσεις – Ασκήσεις στον Νόμο Αραιώσεως του Ostwald / Χημεία Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης

Η άσκηση στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 2.1.3 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks 

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται επίσης στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):  Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης  (Ιπποκράτους 6, Αθήνα) , Γρηγόρη (Σόλωνος 71, Αθήνα),  Ελευθερουδάκης,  Πατάκης,  Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), ”Βιβλιοεπιλογή” Γ.Χ.  Αναστασάκης (Σόλωνος 110, Αθήνα) , Σ. Μαρίνης (Σόλωνος 76, Αθήνα),  Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα), ΒΕΡΓΙΝΑ, ΨΑΡΑΣ (Θεσ/νίκη),  ΠΑΙΔΕΙΑ(Κανάρη 11, Λάρισα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Άσκηση – Παράδειγμα  #2-21

Ένα υδατικό διάλυμα αραιώνεται και διαπιστώνεται ότι το pH του μειώνεται άρα η πιθανή διαλυμένη ουσία είναι: α) HCl  β) ΝΗ₃ γ) ΝaCl  δ) C₆H₁₂O₆

Λύση:

 Στην περίπτωση διαλυμάτων ισχυρών οξέων όπως του HCl όταν το διάλυμα αραιώνεται (η συγκέντρωση του οξέος ελαττώνεται) η τιμή του pH αυξάνει. Η απάντηση (α) επομένως δεν είναι σωστή. Στην περίπτωση διαλυμάτων ασθενών ηλεκτρολυτών (όπως της ασθενούς βάσης NH₃) γνωρίζουμε ήδη ότι καθώς αραιώνεται το διάλυμα ο βαθμός ιοντισμού αυξάνει. Για να αποδείξουμε τι συμβαίνει με το pH ενός τέτοιου διαλύματος αρκεί να προσδιορίσουμε ποια σχέση συνδέει τα mol του ηλεκτρολύτη που ιοντίζονται με το k και το c την αρχική του συγκέντρωση.

Έστω λοιπόν x mol/ℓ της αμμωνίας ιοντίζονται και έστω c η αρχική της συγκέντρωση:

                                                             ΝΗ₃ + H₂O    =      NH₄⁺ + OH^-

  Στην χημική ισορροπία:                  (c-x) M                     x M       x M

H k_b = [NH₄⁺] . [OH^-] / [ΝΗ₃] = x . x / c-x ≈ x² / c  (c-x ≈ c σε περίπτωση που k_b/c ≤ 10^-2)

Λύνοντας την παραπάνω σχέση ως προς x έχουμε: x = (k_b . c)^1/2

 Από την παραπάνω σχέση προκύπτει ότι καθώς αραιώνεται το διάλυμα της ασθενούς βάσης (η αρχική της συγκέντρωση c ελαττώνεται) και το x δηλαδή τα mol του ΟΗ θα ελαττώνονται με βάση την αντίδραση ιοντισμού της αμμωνίας Þ  η τιμή του pOH θα αυξάνει Þ η τιμή του pH θα μειώνεται. Επομένως η (β) είναι σωστή δηλαδή η διαλυμένη ουσία είναι η ΝΗ₃.

To NaCl ιοντίζεται στο νερό αλλά δίνει ουδέτερο διάλυμα και δεν μεταβάλλεται το pH του με την αραίωση ενώ η γλυκόζη δεν διίσταται σε ιόντα οπότε η (γ) και η (δ) δεν είναι σωστές.

Όμοιες ασκήσεις: 45, 46

Ασθενή Οξέα και Βάσεις – Νόμος Αραιώσεως του Ostwald / Χημεία Γ Λυκείου Κατεύθυνσης

Η θεωρία στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 2.1.3 του βιβλίου  «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός.   Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:

  https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks 

  Το βιβλίο διατίθετα στον παραπάνω ιστότοπο σε ειδική προνομιακή τιμή.

  

Το βιβλίο διατίθεται επίσης στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):  Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης  (Ιπποκράτους 6, Αθήνα) , Γρηγόρη (Σόλωνος 71, Αθήνα),  Ελευθερουδάκης,  Πατάκης,  Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), ”Βιβλιοεπιλογή” Γ.Χ.  Αναστασάκης (Σόλωνος 110, Αθήνα) , Σ. Μαρίνης (Σόλωνος 76, Αθήνα),  Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα), ΒΕΡΓΙΝΑ, ΨΑΡΑΣ (Θεσ/νίκη),  ΠΑΙΔΕΙΑ(Κανάρη 11, Λάρισα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Στην Άσκηση-Παράδειγμα #2-5, στην σελίδα 228, είχαμε διαπιστώσει ότι ο βαθμός ιοντισμού ενός ασθενούς οξέος, όπως του οξικού οξέος στην περίπτωση εκείνη, αυξάνει καθώς η συγκέντρωση του οξέος ελαττώνεται στην ίδια θερμοκρασία (ίδια σταθερά ιοντισμού k_a). Mε τις γνώσεις που έχετε ήδη αποκτήσει στην χημική ισορροπία ασθενών ηλεκτρολυτών μπορείτε να αποδείξετε ότι ο βαθμός ιοντισμού α και η συγκέντρωση c ενός ασθενούς ηλεκτρολύτη είναι αντιστρόφως ανάλογα ποσά (όσο αυξάνει η συγκέντρωση τόσο ελαττώνεται ο βαθμός  ιοντισμού και το αντίστροφο).

Ας θεωρήσουμε διάλυμα μονοπρωτικού οξέος ΗΑ συγκέντρωσης c (Molarity, M) που έχει βαθμό ιοντισμού α. Να εκφρασθεί η τιμή της k_aως προς c και α.

Έστω ότι (α.c) mol/ℓ  του οξέος ιοντίζονται [1] και ότι η αντίδραση ιοντισμού του οξέος είναι:

ΗΑ       =         Η⁺     +     A^-

 Οι συγκεντρώσεις στην ισορροπία είναι:

Αρχικά	c Μ	0	0
Μεταβολή	-(α.c) M	+(α.c) M	+(α.c) M
Τελικά (στην χημική ισορροπία)	c.(1-α) M	(α.c) M	(α.c) M

H k_a = [H⁺] . [A^-] / [HA] = (α.c) . (α.c) / c.(1-α) = α².c / (1-α)

 

Επομένως:  k_a = α² . c / (1-α)                        [2.9]   [2]

Όπου k_a η σταθερά ιοντισμού, α ο βαθμός ιοντισμού και c η συγκέντρωση του οξέος.

Αντίστοιχα για μία ασθενή βάση ισχύει:

                   k_b = α² . c / (1-α)                      [2.10]

Οι σχέσεις [2.9] και [2.10] αποτελούν μαθηματικές εκφράσεις του νόμου αραιώσεως του Ostwald που συσχετίζει το βαθμό ιοντισμού, τη σταθερά ιοντισμού και την συγκέντρωση ενός ασθενούς ηλεκτρολύτη.

Οι σχέσεις [2.9] και [2.10] απλοποιούνται στις παρακάτω περιπτώσεις:

• αν α ≤ 0,1  τότε 1-α ≈ 1 και c-x ≈ c
• αν k_a / c ≤ 10^-2 τότε 1-α ≈ 1 και c-x ≈ c

και παίρνουν την απλοποιημένη μορφή:

k_a = α² . c  και  k_b = α² . c                     [2.11]

α = (k_a / c)^1/2  και  α= (k_b / c)^1/2                     [2.12]

Όπου k_a η σταθερά ιοντισμού, α ο βαθμός ιοντισμού και c η συγκέντρωση του οξέος.

Aπό την σχέση [2.12] αποδεικνύεται ότι για σταθερή θερμοκρασία (σταθερή σταθερά ιοντισμού k) καθώς αραιώνουμε το διάλυμα ενός ασθενούς ηλεκτρολύτη (ελαττώνεται η τιμή c της αρχικής συγκέντρωσης του ηλεκτρολύτη στον παρονομαστή) η τιμή του α αυξάνει αντιστρόφως ανάλογα ως προς την τετραγωνική ρίζα της αρχικής συγκέντρωσης του ηλεκτρολύτη c.

Επομένως ο βαθμός ιοντισμού ενός ασθενούς μονοπρωτικού οξέος η μίας ασθενούς μονόξινης βάσης εξαρτάται:

 i)  Από την σταθερά ιοντισμού και επομένως από την θερμοκρασία. Συγκεκριμένα με αύξηση της θερμοκρασίας η τιμή των k_a και k_bαυξάνει άρα και η τιμή του α αυξάνει και το αντίστροφο

ii) Από την αρχική συγκέντρωση c του ηλεκτρολύτη. Συγκεκριμένα είναι αντιστρόφως ανάλογος της τετραγωνικής ρίζας του c. Eπομένως:

     ► Με αραίωση του διαλύματος η αρχική συγκέντρωση μειώνεται και ο βαθμός ιοντισμού αυξάνει.

    ► Με συμπύκνωση του διαλύματος η αρχική συγκέντρωση αυξάνει και ο βαθμός ιοντισμού ελαττώνεται.

Παρατηρείστε από τις σχέσεις [2.9] και [2.10]  ότι στην περίπτωση ισχυρών ηλεκτρολυτών (όπου α=1) ο νόμος του Ostwald δεν έχει εφαρμογή.

Γενικότερα ο νόμος του Οstwald δεν έχει εφαρμογή στις εξής περιπτώσεις:

► Σε διαλύματα που περιέχουν ισχυρούς ηλεκτρολύτες.

► Σε πολυπρωτικούς ηλεκτρολύτες. [3]

► Όταν υπάρχει επίδραση κοινού ιόντος (δές ενότητα 2.1.4).

 

---

[1] Προκύπτει από την γενική σχέση που δίνει τον βαθμό ιοντισμού ηλεκτρολύτη δηλαδή α = (mol ηλεκτρ. που ιοντίζονται ανά λίτρο / συνολικά mol ηλεκτρολύτη ανά λίτρο). Οπου συνολικά mol ηλεκτρολύτη ανά λίτρο = c = συγκέντρωση ηλεκτρολύτη.

[2] Nόμος του Ostwald

[3]  Ηλεκτρολύτες που ιοντίζονται σε δύο ή περισσότερα στάδια.

---

Επαναλήψεις στο 1ο Κεφάλαιο Χημεία Γ Λυκείου / Βιβλίο- Βοήθημα “Γενική Χημεία Γ΄Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης”, Συγγραφέας: Κώστας Καλαματιανός

Το βιβλίο-βοήθημα “Γενική Χημεία για την Γ΄ Λυκείου” περιλαμβάνει την θεωρία (αναλυτικά αλλά και συνοπτικά στο τέλος κάθε ενότητας) καθώς και πληθώρα μεθοδολογικά λυμένων θεμάτων – ασκήσεων ώστε να βοηθήσει τον υποψήφιο για την τριτοβάθμια εκπαίδευση.

Σχήμα  20,5 x 29,

Eξώφυλλο / Εσωτερικό : Έγχρωμο

Σελίδες: 417

ΙSBN : 978-960-93-2031-3

Προσπάθεια στο βιβλίο αυτό έγινε ώστε:

•  Να παρουσιασθεί όσο το δυνατόν με απλούστερο τρόπο και ποιο αναλυτικά η θεωρία της χημείας της Γ’ λυκείου. Στόχος είναι να μπορούν να προσεγγίσουν νοηματικά την ύλη με μεγαλύτερη ευκολία οι αναγνώστες.
• Να δοθεί μεγάλος αριθμός λυμένων ασκήσεων (περιέχονται περισσότερες απο 400 λυμένες ασκήσεις) καθώς βοηθούν στην εμπέδωση της ύλης
• Να παρέχονται στρατηγικές επίλυσης των ασκήσεων (μεθοδολογία ασκήσεων)
• Να δοθούν αρκετά παραδείγματα (ιδιαίτερα από την καθημερινή ζωή) καθώς η σύνδεση της χημείας με την καθημερινή ζωή την καθιστά ποιο κατανοητή και ελκυστική για τους μαθητές-σπουδαστές
• Να παρουσιασθεί ή ύλη στην αρχή κάθε ενότητας με σύντομο και παραστατικό τρόπο σε μορφή διαγραμμάτων ροής. Στόχος είναι να μπορεί ο αναγνώστης να συνδυάσει στοιχεία που περιέχει το κείμενο που ακολουθεί με όσα ο ίδιος γνωρίζει για το θέμα που διαβάζει
• Να παρέχονται αρκετές εικόνες ή σχήματα/σχέδια  (περιέχονται περισσότερα από 80 έγχρωμα σχήματα/εικόνες έτσι ώστε να διευκολύνεται η κατανόηση, η σύνδεση και η αναπαράσταση των εννοιών που υπάρχουν στο κείμενο)

Το βιβλίο διατίθεται στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):  Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα  –  Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη), Κορφιάτης  (Ιπποκράτους 6, Αθήνα) , Γρηγόρη (Σόλωνος 71, Αθήνα),  Ελευθερουδάκης,  Πατάκης,  Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), ”Βιβλιοεπιλογή” Γ.Χ.  Αναστασάκης (Σόλωνος 110, Αθήνα) , Σ. Μαρίνης (Σόλωνος 76, Αθήνα),  Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα), ΒΕΡΓΙΝΑ, ΨΑΡΑΣ (Θεσ/νίκη), ΠΑΙΔΕΙΑ(Κανάρη 11, Λάρισα).

 Λεπτομερής περιγραφή του βιβλίου και αποσπάσματα του δίνονται στον παρακάτω ιστότοπο όπου είναι δυνατό να αγορασθεί και σε ειδική προνομιακή τιμή (περιορισμένος αριθμός βιβλίων).  Για τους τρόπους αγοράς του βιβλίου πατήστε εδώ.  Τα έξοδα αποστολής είναι δωρεάν εντός  Ελλάδας για απλό δέμα.

 https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks/

Χημεία Κατεύθυνσης – Ρυθμιστικά Διαλύματα

Χημεία Γ Λυκείου – Ρυθμιστικά διαλύματα

Χημεία Γ Λυκείου – Ρυθμιστικά διαλύματα παρασκευή ρυθμιστικού διαλύματος,ιδιότητες ρυθμιστικών διαλυμάτων, ρυθμιστική ικανότητα, ορισμός ρυθμιστικών διαλυμάτων, σύσταση ρυθμιστικών διαλυμάτων,pH ρυθμιστικού διαλύματος, μεταβολή pH ρυθμιστικού διαλύματος μετά την προσθήκη οξέος ή βάσης Εαν ενδιαφέρεσαι για: ρυθμιστικά διαλύματα – θεωρία μεταβολή pH ρυθμιστικού διαλύματος λυμένες ασκήσεις στα ρυθμιστικά διαλύματα λυμένες ασκήσεις ιοντικής ισορροπίας γ λυκείου Η θεωρία στο άρθρο αυτό προέρχεται από την ενότητα 2.1.4 του βιβλίου «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» – Κ. Καλαματιανός. Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο: https://sites.google.com/site/kalamatianosbooks Όταν θα έχεις ολοκληρώσει την μελέτη αυτής της ενότητας θα πρέπει να είσαι σε θέση να: Προβλέπεις αλλά και να υπολογίζεις πώς η προσθήκη κοινού ιόντος επηρεάζει το pH ενός υδατικού διαλύματος ενός ασθενούς οξέος ή μιάς ασθενούς βάσης. Εξηγήσεις πώς ένα ρυθμιστικό διάλυμα συγκεκριμένου pH προετοιμάζεται και πώς λειτουργεί όταν προστίθεται σε αυτό οξύ ή βάση. Υπολογίσεις την μεταβολή του pH ενός ρυθμιστικού διαλύματος, του οποίου η σύνθεση είναι γνωστή, όταν προστίθενται σε αυτό μικρές ποσότητες ισχυρού οξέος ή ισχυρής βάσης. Υπολογίσεις τις συγκεντρώσεις των ουσιών στο ρυθμιστικό διάλυμα ώστε η μεταβολή του pH του να βρίσκεται μέσα σε συγκεκριμένο εύρος όταν προστίθεται σε αυτό συγκεκριμένη ποσότητα οξέος ή βάσης. Χρησιμοποιήσεις πίνακες δεικτών όπου φαίνεται η περιοχή του pH που αλλάζουν χρώμα για να προβλέψεις το pH ενός διαλύματος Διαλέξεις ένα κατάλληλο δείκτη για μία συγκεκριμένη ογκομέτρηση Υπολογίσεις το pH σε κάθε σημείο (συμπεριλαμβανομένου και του ισοδύναμου σημείου) σε ογκομετρήσεις ισχυρού οξέος – ισχυρής βάσης, ασθενούς οξέος – ισχυρής βάσης, ασθενούς βάσης – ισχυρού οξέος

Για να δείς τα παραπάνω πάτησε εδώ