ANALYTICKÁ CHEMIE -  Protometrické  výpočty

 

 

Zkosené hrany: Sbírka příkladů                                                                                                                                                                                              Datum poslední aktualizace:  9. 11. 2006

 

 

Obsah:  

1.              Disociace kyselin a zásad, disociační stupeň

2.              pH, iontový součin vody

3.              pH silných kyselin a silných zásad

4.              pH slabých kyselin a slabých zásad

5.              pH tlumivých roztoků

 

 

 

 

1. Disociace kyselin a zásad, disociační stupeň

 

1.      Vypočítejte disociační konstantu kys.octové při teplotě 25ºC, je-li při této teplotě stupeň disociace 1 molární kyseliny a = 0,0134.                           [pK = 3,74; K = 1,82.10-3]

2.      Vypočítejte disociační konstantu amoniaku, jestliže 1 molární  roztok je při 25ºC disociován z 0,42 %.                                                                                            [K = 1,77.10-5] 

3.      Jak velká je disociační konstanta kyseliny mravenčí, jestliže  stupeň disociace 0,1 molární kyseliny při 25ºC je a = 0,041.                                                                    [1,75.10-4]

4.      Kyselina propionová o c = 0,1 mol/l je při 25ºC disociována na  1,2 %. Jakou hodnotu má při této teplotě její disociační  konstanta?                                                      [1,46.10-5]  

5.      Triethylamin je při 25ºC disociován z poloviny při koncentraci 1,1.10-3 mol/l. Určete jeho disociační konstantu.                                                                                       [5,5.10-4]  

6.      Jak je disociována 0,5 molární kyselina chlorná, když její  disociační konstanta     K =  5,6.10-8?                                                                                      [ a = 3,35.10-4] 

7.      0,01 molární kyselina siřičitá má disociační konstanty  K1 = 1,5.10-2 a K2 = 10-7 (při 18ºC). Jak je kyselina  disociována v tomto roztoku do 1. a do 2. stupně ?
                                                                                                  [přibližně 70 %, 0,4 %] 

8.      Disociační konstanty kyseliny fosforečné mají při 20ºC hodnoty  K1 = 7,5.10-3; K2 = 6,2.10-8; K3 = 1,8.10-12. Z kolika % je  disociována do jednotlivých stupňů kyselina

          a) 0,1 molární 
          b) 0,001 molární?                   [a) 24 %, 0,16 %, 0,068 %; b) 90 %, 0,8 %, 0,05 %] 

9.      Vypočtěte potřebné hodnoty a sestrojte graf závislosti stupně  disociace na zředění (t.j. na klesající koncentraci pro kyselinu mravenčí K = 1,77.10-4 (25ºC). Návod: počítejte aproximativním vzorcem pro koncentrace 100, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6 (mol/l). Pokud vyjde a > 0,1 použijte úplnou rovnici. Souřadný systém: vodorovná osa - disociace v %, svislá osa: konc.v mol/l (100 v počátku).
                                              [1,3 %; 4,2 %; 12,4 %; 34,1 %; 71,3 %; 94,9 %; 99,4 %]

 10.  Při teplotě 25ºC má disociační konstanta kyseliny mravenčí  hodnotu K = 1,8.10-4, kyseliny octové 1,8.10-5. Je více  disociována kyselina mravenčí v 0,1 molárním roztoku anebo kyselina octová v 0,01 molárním roztoku?                                         [4 % v obou případech]

11.  Jak velký je stupeň disociace 0,001 molární kyseliny octové?                       [a = 0,125]

  12.  0,001 molární roztok kyseliny octové je při 25ºC disociován z  12,5 %. Vypočítejte jaký je při stejné teplotě stupeň  disociace 1 molární kyseliny?                                    [a = 0,0042]

 13.  Vypočítejte celkovou koncentraci kyseliny octové, která při  25ºC má a = 0,041. Disociační konstantu kyseliny naleznete v  tabulkách.                                            [0,01 mol/l]

  14.  Jaká je koncentrace kyseliny kyanovodíkové, je-li její stupeň  disociace a = 1.10-4 a K =  7,2.10-10.                                                                                                [0,072 mol/l]

  15.  Při které koncentraci je vodný roztok ethylaminu K = 4.10-4  disociován na 20 % ?
                                                         [přibližným vzorcem 0,01 mo/l]
                                                          [úplným vzorcem 0,008 mol/l]

 16.  Kyselina máselná o koncentraci 0,01 mol/l je při 25ºC  disociována na 3,9 %. Při které koncentraci bude disociována  na 75 % ?                                    [přibl.vzorec 2,7.10-5 mol/l]

  

17.  Kyselina benzoová má disociační konstantu K = 6,4.10-5 při  25ºC.Při které koncentraci je disociována na 50 %?                                                         [úplný vzorec 1,3.10-4 mol/l]

  

18.  Kolik vody je nutno přidat ke 100 ml 0,1 molárního roztoku  kyseliny mravenčí K = 1,8.10-4, aby se disociace  zdvojnásobila?                                                                                                                     [300 ml]

  19.  Vypočítejte [H3O+] a stupeň disociace v O,5 molárním roztoku  kyseliny mravenčí K = 1,76.10-4.                                                                             [9,4.10-3 mol/l; 1,86 %]

 20.  Vypočítejte [OH-] a stupeň disociace 0,05 molárního roztoku  hydroxidu amonného při teplotě 25ºC, je-li K = 1,77.10-5.                                             [9,4.10-4 mol/l; a = 0,0188]

                                                       

                                                                        Zpět na obsah

 

2.   pH, iontový součin vody

 

Všechny hodnoty koncentrací v mol/l, pokud není uvedeno jinak.

 

1.      Jaké pH má roztok, jehož c(H3O+) =                                                                                  a) 5,2.10-4 mol/l

      b) 3,8.10-9 mol/l

      c) 6,3.10-11 mol/l                                                                     [a) 3,28 b) 8,4 c) 10,2]

 2.      Jaké je pH roztoku v němž c(OH-) =                                                                                  a) 4,2.10-5 mol/l

      b) 2,36.10-2 mol/l

      c) 6,4.10-12 mol/l                                                                          a) 9,6 b) 12,4 c) 2,8]

 3.      Vypočtěte c(H3O+) a c(OH-) je-li pH     a) 9,18   b) 4,1     c) 1,8 
                                                                     [c(H3O+) = 6,6.10-10; 7,9.10-5; 1,6.10-2 mol/l]
                                                                  [c(OH-) = 1,5.10-5; 1,26.10-10; 6,25.10-13 mol/l]

 4.      Určete pH roztoku v němž c(H3O+) má tyto hodnoty: 3,2.10-3 mol/l; 6,5.10-7; 2,3.10-13

                                                                                                              [2,49; 6,19; 12,64]

 5.      Vypočtěte pH roztoku v němž c(OH-) je rovno: 1,7.10-1 mol/l; 4,8.10-7; 6,3.10-9
                                                                                                         [13,23; 7,68; 5,80]

 6.      Určete koncentraci oxoniových a hydroxidových iontů roztoku, jehož pH je:
 a) 2,13;    b) 6,50;    c) 10,10                [c(H3O+): a) 7,41.10-3, b) 3,16.10-7, c) 7,94.10-11]

                                                                [c(OH-): a) 1,35.10-12, b) 3,16.10-8, c) 1,26.10-4]

 7.      Jaké pH má neutrální roztok při teplotě : a)10ºC b) 60ºC  c) 150ºC má-li iontový součin vody při těchto teplotách  hodnoty: a) 2,92.10-15; b) 9,65.10-14; c) 2,30.10-12

                                                                                                                 [7,27; 6,51; 5,82]

 8.      Za teploty 40ºC má neutrální roztok pH = 6,75. Vypočítejte  hodnotu Kv a pKv pro tuto teplotu.                                                                                                   [3,16.10-14; 13,52]

 9.      Jaká je koncentrace oxoniových iontů ve vodě při 100ºC, kdy  její pH činí 6,14 ? Jakou hodnotu má při této teplotě iontový součin vody?                           [7,24.10-7; 5,25.10-13]

 

 Zpět na obsah

 

3. pH silných kyselin a silných zásad

 

1.      Jaké pH má roztok HCl o konc. a) 0,0001 mol/l b) 0.002 mol/l c) 0,05 mol/l?
                                                                                             [a) 4,00; b) 2,70; c) 1,30]

2.      Vypočtěte pH roztoku kyseliny sírové o koncentraci a) 0,0005  mol/l; b) 0,0025 mol/l; c) 0,01 mol/l                                                                               [a) 3,00; b) 2,30; c) 1,70]

 3.      Jaké pH mají a) 0,1 molární roztok HCl,
                            b) 0,75 molární roztok kyseliny sírové,
                            c) 0,1 molární roztok NaOH
                            d) 0,0003 molární roztok Ca(OH)2
                                                                                  [a) 1,00; b) 0,176; c) 13,00; d) 10,78]

 4.      Určete pH těchto roztoků H2SO4: a) 0,04 molárního b) 0,02  molárního c) 0,2 molárního

                                                      [a) 1,10 ; b) 1,40; c) 0,40]

 5.      Vypočtěte pH roztoku kyseliny dusičné, je-li její koncentrace  v roztoku 9,0.10-4 mol/l .
                                                                                                                          [3,05]

 6.      Určete pH těchto roztoků KOH a) 0,1 molárního b) 0,05  molárního c) 0,002 molárního, a  to pro teplotu 25ºC a pro teplotu 5ºC, při které je iontový součin vody Kv = 2.10-15.
                                                                            [25ºC: a) 13,00; b) 12,70; c) 11,30]
                                                                             [5º C: a) 13,70; b) 13,40; c) 12,00] 

7.      Určete hmotnost rozpuštěné kyseliny chloristé v 500 ml  roztoku, který má pH = 5
                                                                                                            [5,023.10-4 g]

8.      Kolik g KOH je rozpuštěno v 1 litru roztoku, jehož pH je 11?                            [0,0561 g]

9.      Vypočtěte pH 2% roztoku hydroxidu sodného, je-li hustota  roztoku 1,021 g/ml.
                                                                                                                               [13,71]

 10.  Vypočítejte pH 0,01 % roztoku kyseliny chlorovodíkové, jejíž  hustota je 1 g/ml.                                                                                                                                 [2,56]

  11.  Vypočítejte pH roztoku HCl, který ve 400 ml obsahuje 0,146 g HCl.                                                                                                                                     [2]

  12.  Jak se změní pH vody přidáme-li do 2 litrů a) 0,0002 mol HCl; b) 0,0001 mol HCl; c) 0,0001 mol H2SO4                            [a) klesne o 3,00 b) klesne o 2,70 c) klesne o 3,00]

  13.  Určete pH vody, jestliže do 500 ml přidáme a) 1 ml 0,5  molárního NaOH b) 10 ml 0,2 molárního NaOH                                                       [a) stoupne o 4,00; b) stoupne o 4,60]

 14.  Roztok, který má pH 12 zředíme stokrát. Určete pH zředěného  roztoku.                [14]

 15.  Jaké bude pH roztoku, smícháme-li 20 ml 0,1 molární HCl s 980  ml vody?            [2,7]

  16.  Jaké pH má roztok vzniklý zředěním 50 ml hydroxidu sodného o  koncentraci 0,5 mol/l na celkový objem 1000 ml ?                                                                                           [12,4]

17.  Ke 150 ml roztoku kys. dusičné o pH = 2 přidáme 350 ml roztoku  téže kyseliny o pH = 3. Jaké pH bude mít výsledný roztok?                                                                         [2,43]

 18.  Kolik ml vody musíme přidat ke 200 ml HCl o koncentraci 0,02  mol/l, aby pH výsledného roztoku bylo 3,00?                                                                                                [3,8 litru]

 19.  Bylo smícháno 150 ml vodného roztoku HCl o pH 3,62 a 150 ml  vodného roztoku téže kyseliny o pH 4,70. Jaké je výsledné pH směsi?                                                            [3,89]

20.  Kolik  ml 0,05 molární kyseliny chloristé je třeba přidat k  1000 ml roztoku téže kyseliny o pH 4,20, aby pH kleslo na                                                                                  [5,1 ml]

 21.  Jaké pH má roztok vzniklý zředěním 30 ml 0,5 molárního NaOH na 250 ml?                                                                                                                                 [12,78]

 22.  Kolik ml 20,0 % HCl (hustota = 1,008 g/ml ) je třeba přidat ke  150 ml roztoku NaOH, aby jeho pH kleslo z 9,80 na 8,00?                                                                     [0,168 ml]

 23.  Ke 200 ml 0,5 molární kys.chlorovodíkové bylo přidáno 5 g NaOH. Vypočtěte pH za předpokladu, že přídavkem hydroxidu nenastala objemová změna.                           [13,10]

 Zpět na obsah

  

4.   pH slabých kyselin a slabých zásad

 

1.      Vypočtěte pH: a) 0,01 molárního roztoku kys. octové K = 1,8.10-5, b) 0,5 molárního roztoku HCOOH K = 1,8.10-4.                                                           [a) 3,37; b) 2,02]

 2.      Jaké pH mají 0,1 molární roztok a 0,05 molární roztok  hydroxidu    amonného?                    ( K = 1,8.10-5 )                                                        [11,13; 10,98]

 3.      Určete pH těchto roztoků kyseliny octové K = 1,75.10-5 :

          a) 0,1 molárního
          b) 0,2 molárního
          c) 0,005 molárního                                                     [a) 2,88; b) 2,73; c) 3,53]

 4.      Vypočítejte pH 0,2 molárního roztoku kyseliny propionové  K = 1,34.10-5.           [2,79]

5.      Vypočtěte pH roztoku 2,0.10-4 molární H3BO3 pK = 9,237.                                 [6,47]

  6.      Jaké je pH octového nálevu obsahujícího 2,50 % kyseliny octové  hustoty 1,002 g/ml?
                                                                                                                                   [2,57]

 7.      3,6636 g kyseliny benzoové bylo rozpuštěno ve vodě a roztok  doplněn na objem 250 ml. Jaké je pH tohoto roztoku, jestliže pK = 4,20?                                                           [2,56]

  8.      Kolik g kyseliny mravenčí musíme rozpustit ve vodě, abychom po  doplnění na 500 ml získali roztok o pH 1,87?                                                                                           [23 g]

  9.      pH metrem bylo stanoveno, že 0,5 molární kyselina mravenčí má  pH 2,03. Vypočítejte disociační stupeň a disociační konstantu této kyseliny.                                                                                      [a = 1,86.10-2; K = 1,76.10-4]

  10.  10.Vypočítejte stupeň disociace a disociační konstantu kyseliny  HCN , jestliže 0,06 molární kyselina má pH = 5,18.                                     [a = 1,1.10-4; K = 7,2.10-10]

 Zpět na obsah

  

5.   pH tlumivých roztoků

 

1.      Jaké pH má tlumivý roztok skládající se ze 100 ml 0,1  molárního roztoku kys. octové a 100 ml 0,2 molárního roztoku octanu sodného, jestliže pKkys = 4,74 (25ºC)?                                                                                                           [5,04]

  2.      Jaké pH má tlumivý roztok připravený ze stejných objemových dílů 0,1 molárního roztoku kys. octové, jestliže Kkys = 1,75.10-5 (20ºC) a 0,1 molárního octanu sodného?     [4,76]

3.      Vypočtěte pH tlumivého roztoku, který vznikl smíšením 0,1 molárního roztoku kyseliny mravenčí Kkys = 1,77.10-4 (20ºC) a 0,1 molárního roztoku mravenčanu sodného v objemovém poměru  2:1.                                                                                [3,45]

 4.      Vypočtěte pH tlumivého roztoku vzniklého smíšením těchto látek:
          a) 2 díly 0,5 molárního NH4OH a 3 díly 0,2 molárního (NH4)2SO4
          b) 3 díly 0,5 molárního NH4OH a 2 díly 0,2 molárního (NH4)2SO4
      pKzas = 4,74 (25ºC)                                                                       [a) 9,48; b) 9,83]

 5.      1 litr roztoku obsahuje 0,1 mol kys. octové a 0,04 mol octanu  sodného. Vypočítejte pH tohoto tlumivého roztoku, je-li  disoc. konstanta kyseliny 1,8.10-5.                [4,34]

  6.      Jaké bude pH tlumivého roztoku, který obsahuje 0,15 molu  amoniaku a 0,25 molu NH4Cl v 500 ml vodného roztoku, jestliže Kzas = 1,77.10-5?           [9,03]

 7.      Tlumivý roztok byl připraven smícháním 6 obj. dílů 0,1  molárního NaH2PO4 a 4 objem. dílů 0,2 molárního Na2HPO4.  Určete pH roztoku, je-li disociační konstanta H3PO4 do druhého stupně K = 6,23.10-8.                                                                                         [7,33]

8.      Jaké bude pH tlumivého roztoku, který obsahuje stejné  koncentrace chloridu amonného a hydroxidu amonného, jestliže Kzas = 1,77.10-5                                                     [9,25]

 9.      Jaké je pH směsi složené z 50 ml 0,2 molárního amoniaku a 100 ml 0,3 molárního chloridu amonného, jestliže Kzas = 1,77.10-5?                                                                  [8,77]

  10.  Vypočtěte pH tlumivého roztoku pro chelatometrické titrace, obsahujícího v 1 litru 54,0 g chloridu amonného 350 ml 25 %  amoniaku hustoty 0,907                                            [9,6]

 Zpět na obsah