Facit
Betygsgränser
Max: | 20,0 |
Medel: | 13,4 |
G: | 6,0 |
VG: | 12,0 |
MVG: | 16,0 |
Del I. Endast svar krävs.
- a (H+)
- pH = 2
- pOH = 13,40
- b, e
- \(K_{\text{a, H}_2\text{PO}_4^-} = \frac {[\text{HPO}_4^{2-}][\text{H}^+]}{[\text{H}_2\text{PO}_4^-]}\)
- \(K_{\text{b, HPO}_4^{2-}} = \frac {[\text{H}_2\text{PO}_4^-][\text{OH}^-]}{[\text{HPO}_4^{2-}]}\)
- Eftersom \(K_{\text{b, SO}_4^{2-}} = 10^{-12}\text{M}\) är sulfatjonen en mycket svag bas. Det innebär i sin tur att nästan alla vätesulfatjoner är protolyserade. Svar (a) ger 1p; svar (b) ger 0,5p.
Del II. Frågor som kräver fullständig lösning och (i förekommande fall) balanserade formler. Glöm inte enhet!
- pH = 7,4 ⇒ [H+] = 10-7,4M = 4·10-8M
\(K_{\text{w}} = [\text{H}^+][\text{OH}^-] \Leftrightarrow [\text{OH}^-] = \frac {K_{\text{w}}}{[\text{H}^+]} =\)\(= \frac {2,5 \cdot 10^{-14}\text{M}^2}{10^{-7,4}\text{M}} = 6 \cdot 10^{-7}\text{M}\)
Räknat på Kw = 14,00 ... -1p - Buffertformeln ger:
\(\text{pH} = \text{p}K_{\text{a}} - \lg\frac {c_{\text{HCOOH}}}{c_{\text{HCOO}^-}}\)
\(c_{\text{HCOOH}} = \frac {c_1V_1}{V_2} = \frac {0,20\text{mol/dm}^3 \cdot 0,175\text{dm}^3}{0,250\text{dm}^3} = 0,14\text{M}\)
\(c_{\text{HCOO}^-} = \frac {c_1V_1}{V_2} = \frac {0,40\text{mol/dm}^3 \cdot 0,075\text{dm}^3}{0,250\text{dm}^3} = 0,12\text{M}\)
\(\text{pH} = 3,74 - \lg \frac {0,14}{0,12} = 3,6730532 \approx 3,67\)
Rätt slutkoncentrationer – 1p; Buffertformeln – 1p; rätt beräkning – 1p. - HCOOH ⇌ HCOO– + H+
OH–-joner som tillsätts kommer att reagera med H+ i lösningen (1p). Därmed kommer jämvikten att förskjutas åt höger (1p), så att [HCOOH] minskar (0,5p) och [HCOO–] ökar (0,5p) - men [H+] förblir i det närmaste konstant (1p).
- Buffertformeln ger:
- \(K_{\text{b}} = \frac {[\text{C}_2\text{H}_5\text{COOH}][\text{OH}^-]}{[\text{C}_2\text{H}_5\text{COO}^-]}\)
\(7,5 \cdot 10^{-10}\text{M} = \frac {x \cdot x}{0,0472\text{M} - x} \approx \frac {x \cdot x}{0,0472\text{M}} \Rightarrow\)
Anta att det bildas \(x\) OH– vid jämvikt:\(x^2 = 7,5 \cdot 10^{-10}\text{M} \cdot 0,0472\text{M}\)
\(x = \sqrt{3,54 \cdot 10^{-11}\text{M}^2} = 5,9497899 \cdot 10^{-6}\text{M}\)
5,9797899·10-6M << 0,0472, så det går bra att försumma x bredvid 0,0472
[OH–] = x = 5,9797899·10-6M ⇒ pOH = 5,225pH = pKw - pOH = 14,00 - 5,225 = 8,775
Rätt uttryck på Kb – 1p; rätt beräkning av x – 1p; rätt beräkning av pOH (eller [H+]) – 1p, rätt beräkning av pH – 1pEj visat att det går att försumma x bredvid 0,0472 ... -0,5p