ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

pH και δείκτες.Ένας δείκτης ΗΔ έχει pk_α=6,5 και όταν επικρατεί η μορφή ΗΔ αποκτά κόκκινο χρώμα, ενώ όταν επικρατεί η συζυγής του βάση αποκτά μπλε χρώμα.

α. Προσθέτουμε μια μικρή ποσότητα του δείκτη σε τέσσερα δοχεία Α, Β, Γ και Δ που περιέχουν κάποια από τα διαλύματα CH₃CΟΟΝα, ΗCl, ΝαΟΗ, ΝΗ₄Cl, ΝαCl αντίστοιχα. Να κάνετε τις αντιστοιχίσεις και να συμπληρώσετε την τελευταία στήλη του πίνακα. (Κάποιο διάλυμα δεν υπάρχει σε κανένα δοχείο).

Διάλυμα	pΗ	χρώμα διαλύματος
ΗCl	13
ΝαΟΗ	5,3
ΝΗ4Cl	7
CH3CΟΟΝα	1
NaCl

 

 

β. Σε ένα άλλο δοχείο υπάρχει μια ουσία Χ και με προσθήκη του δείκτη ΗΔ παίρνει χρώμα κόκκινο. Αν θέλουμε να αλλάξει το χρώμα του διαλύματος, θα πρέπει να προσθέσουμε:

i.την ουσία Χ.

ii. ΗCl.

iii. ΚΟΗ.

iv.Η2Ο

v. CH3ΝΗ3Cl

vi. ΚCl.

Απάντηση:

Ανάμειξη διαλυμάτων

Ένα υδατικό διάλυμα Α όγκου 300mL περιέχει CH₃CΟΟΝα συγκέντρωσης 0,1Μ, ενώ ένα διάλυμα Β υδροχλωρικού οξέος (ΗCΙ) με pΗ=1 έχει όγκο 150mL. Δίνεται η σταθερά ιοντισμού του CH₃CΟΟΗ k_α=10^-5, ενώ οι θερμοκρασίες όλων των διαλυμάτων είναι 25°C, και Κ_w=10^-14.

α) Να βρεθεί το pΗ του διαλύματος Α και η συγκέντρωση του διαλύματος Β.

β) Αν αναμείξουμε τα δύο διαλύματα Α και Β, παίρνουμε ένα νέο διάλυμα Γ. Ποιο το pΗ του διαλύματος Γ;

Απάντηση:

Αλλαγή στην τιμή του pH

Σε διάλυμα ασθενούς οξέος ΗΑ, προσθέτουμε μια ουσία Χ και το pΗ αυξάνεται. Η ουσία Χ μπορεί να είναι:

α) ΗΝΟ₃.

β) ΝΗ₄CΙ

γ) CH₃CΟΟΝα

δ) ΝαCΙ

Απάντηση:

Συζυγές ζεύγος οξέος-βάσης.

Στην αντίδραση ΝΗ₃ + Η₃Ο⁺ ? Η₂Ο + ΝΗ₄⁺, τα ιόντα Η₃Ο⁺ και ΝΗ₄⁺:

α) είναι δέκτες πρωτονίων.

β) αποτελούν συζυγές σύστημα οξέος- βάσεως.

γ) συμπεριφέρονται ως οξέα.

δ) αποτελούν συζυγές σύστημα βάσης – οξέος.

Απάντηση:

Ισχυρό ή ασθενές οξύ

Ένα διάλυμα του μονοπρωτικού οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 0,001Μ έχει pΗ=3.

i) Από τα δεδομένα αυτά προκύπτει ότι:

α. το ΗΑ είναι ισχυρό οξύ. β. το Α– είναι ισχυρή βάση.

γ. το Α– είναι ασθενής βάση. δ. το ΗΑ είναι ασθενές οξύ.

ii) Διάλυμα άλατος ΝαΑ συγκέντρωσης 0,1Μ έχει pΗ:

α. 1

β. 13.

γ. 7.

δ. μεγαλύτερο από 7 και μικρότερο από 13.

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

Μεταβολές στο pH.

Ένα διάλυμα (Δ) CH₃CΟΟΚ έχει pΗ=10.

i. Με προσθήκη στο διάλυμα (Δ) μιας ποσότητας νερού, το pΗ γίνεται:

α) 3,

β) 7

γ) 9,5

δ) 10,5.

ii. Με προσθήκη στο διάλυμα (Δ) μικρής ποσότητας ισχυρού οξέος ΗCΙ, το pΗ θα γίνει:

α) 3,

β) 12

γ) 9,5

δ) 10,6.

iii. Με προσθήκη στο διάλυμα (Δ) μικρής ποσότητας ΝαΟΗ, το pΗ θα γίνει:

α) 3,

β) 9,4

γ) 10

δ) 10,6.

Απάντηση:

Οξυμετρία – Αλκαλιμετρία.

Σε ένα πείραμα ογκομέτρησης στην προχοΐδα βάζουμε διάλυμα ΝαΟΗ 0,1Μ, ενώ στο δοχείο διάλυμα ΗCΙ άγνωστης συγκέντρωσης και όγκου 100ml.

α) Η ογκομέτρηση αυτή για την εύρεση της συγκέντρωσης του διαλύματος του οξέος ΗCΙ ονομάζεται ??????????..,

β) Για να βρούμε τη στιγμή, που θα κλείσουμε την στρόφιγγα της προχοΐδας, πρέπει να ρίξουμε στο διάλυμα του ΗCΙ ένα δείκτη. Διαθέτουμε τους εξής δείκτες:
1) Ιώδες του μεθυλίου με pk_α=1 (κίτρινο ? ιώδες)
2) Κίτρινο της αλιζαρίνης με pk_α=11 (κίτρινο – κόκκινο)
3) Κυανό της βρωμοθυμόλης με pk_α=6,8 (κίτρινο ? μπλε)

Ποιον από τους τρεις δείκτες θα χρησιμοποιούσατε; ??????????.

γ) Το pΗ του τελικού διαλύματος τη στιγμή της πλήρους εξουδετέρωσης είναι pΗ= ???? και το χρώμα του διαλύματος ????????

Απάντηση:

Δείκτες.

Ένα πρωτολυτικός δείκτης είναι ένα ασθενές οξύ ΗΔ με k_α=10^-6. Όταν επικρατούν τα μόρια ΗΔ το διάλυμα χρωματίζεται ιώδες, ενώ όταν επικρατούν τα Δ^– το διάλυμα γίνεται πράσινο.

α) Για τον δείκτη pk_α= ??.. και για να πάρει ένα διάλυμα που περιέχει τον δείκτη, πράσινο χρώμα πρέπει: pΗ???

β) Προσθέτουμε λίγες σταγόνες του δείκτη σε τρία δοχεία Α,Β και Γ. Το Α περιέχει διάλυμα ΗΝΟ₃ 0,01Μ, το Β διάλυμα ΝαΟΗ 0,01Μ, ενώ το Γ διάλυμα μια άγνωστη ουσία Χ και με την προσθήκη του δείκτη το διάλυμα αποκτά μπλε χρώμα.

i) Το Α διάλυμα θα αποκτήσει ????..??.. χρώμα ενώ το Β ??..??.

ii) Η ουσία Χ που περιέχει το Γ δοχείο είναι:
α) Η₂SΟ₄ 0,1Μ, β) CH₃CΟΟΝα 0,1Μ
γ) ΝΗ₄CΙ 0,1Μ δ) ΝαΟΗ 0,01Μ

Απάντηση:

Εξουδετέρωση και ρυθμιστικά διαλύματα.

Δίνονται 5 διαλύματα, τα οποία περιέχουν:

 

Το (Α) ΗCl,	το (Β) CH3CΟΟΗ,	το (Γ) ΝαΟΗ,
το (Δ) CH3CΟΟΝα	και το	(Ε) ΝΗ3

 

Όλα έχουν τον ίδιο όγκο και την ίδια συγκέντρωση.

i) Σε ποια διαλύματα υπάρχουν αδιάστατα μόρια και ποια έχουν pΗ>7;

ii) Τι τιμή μπορεί να έχει το pΗ για το διάλυμα που θα προκύψει με ανάμειξη:

α) του Α με τοΓ,

β) το Α με το Ε,

γ) το Β με το Γ.

iii) Ποια διαλύματα θα χρησιμοποιούσατε για να δημιουργήσετε ρυθμιστικό διάλυμα; Να δώσετε σύντομες ερμηνείες.

Απάντηση:

Διαλύματα και pH.

Δίνονται τα διαλύματα στους 25°C:

διάλυμα A: HCl 0,1Μ διάλυμα Δ: CH₃COOH 0,1Μ

διάλυμα Β: ΝΗ₃ 0,1Μ διάλυμα Ε: NaOH 0,1Μ

διάλυμα Γ: NH₄Cl 0,1Μ διάλυμα Ζ: CH₃COONa 0,1Μ

i) Από τα παραπάνω διαλύματα:

Όξινα είναι τα ????????.

βασικά είναι τα???????

ii) Διατάξτε τα διαλύματα αυτά κατά αυξανόμενη τιμή pΗ.

iii) Θέλουμε να παρασκευάσουμε ένα διάλυμα με pΗ = 4 αραιώνοντας κάποιο από τα παραπάνω διαλύματα. Εξετάστε ποια από τα διαλύματα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για το σκοπό αυτό.

iv) Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ):

α) αν αναμείξουμε ίσους όγκους από τα διαλύματα Α και Β θα προκύψει όξινο διάλυμα.

β) αν αναμείξουμε ίσους όγκους από τα διαλύματα Α και Γ θα προκύψει διάλυμα με pΗ μεγαλύτερο από το pΗ του διαλύματος Γ.

γ) αν αναμείξουμε ίσους όγκους από τα διαλύματα Β και Δ θα προκύψει ουδέτερο διάλυμα.

δ) αν αναμείξουμε ίσους όγκους από τα διαλύματα Δ και Ε θα προκύψει ουδέτερο διάλυμα.

Να λάβετε υπόψη ότι οι σταθερές ιοντισμού του CH₃COOH και της ΝΗ₃ είναι ίσες και της τάξεως του 10^{– 5}. Δεν είναι απαραίτητοι οι μαθηματικοί υπολογισμοί.

Απάντηση:

Ογκομέτρηση

Για να δείτε μια καλή παρουσίαση σε Animation για την καμπύλη Ογκομέτρησης, ενός ασθενούς οξέος από μια ισχυρή βάση, επισκεφτείτε την Ιστοσελίδα του Πολυτεχνείου (Αναλυτική Χημεία Λιοδάκης)

Μετά απαντήστε στα εξής ερωτήματα:
1) Η αντίδραση εξουδετέρωσης ενός ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση είναι μονόδρομη ή αμφίδρομη;
2) Τη στιγμή της πλήρους εξουδετέρωσης το pH είναι 7;

Εξουδετέρωση και Δείκτες

Σε δοχείο στο οποίο περιέχεται ένα διάλυμα όγκου 100mL ασθενούς οξέος ΗΑ με συγκέντρωση C=1Μ, προσθέτουμε λίγες σταγόνες ενός δείκτη ΗΔ, με pΚ_α=5,5, τα αδιάστατα μόρια του οποίου δίνουν στο διάλυμα κίτρινο χρώμα, ενώ τα ιόντα του μπλε χρώμα. Αν για το οξύ ΗΑ Κ_a=10^-6, ποιο θα είναι το χρώμα του διαλύματος:

α) Αρχικά.

β) Μετά την προσθήκη 0,05mol ΝaOH.

γ) Μετά την προσθήκη 1/11 mol NaOH.

Δίνεται ότι το ΝαΟΗ είναι στερεό και με την προσθήκη δεν αλλάζει ο όγκος του δοχείου και θ=25°C.

Απάντηση

Ογκομέτρηση- Τιτλοδότηση

Δίνεται η καμπύλη ογκομέτρησης. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος.

a) Η καμπύλη αυτή είναι καμπύλη αλκαλιμετρίας.

b) Γίνεται ογκομέτρηση διαλύματος ισχυρής βάσεως, από διάλυμα ισχυρού οξέος.

c) Ο ασθενής ηλεκτρολύτης, το διάλυμα του οποίου τιτλοδοτείται, έχει pΚ=6.

d) Όταν έχουμε προσθέσει 40ml από το πρότυπο διάλυμα, η συγκέντρωση του ηλεκτρολύτη που περιέχεται στο δοχείο είναι ίση με 0,01Μ.

e) Το μπλε της βρωμοθυμόλης έχει pΚ_α=7,3 και χρωματίζεται κίτρινο, όταν επικρατεί το συζυγές οξύ και μπλε όταν επικρατεί η συζυγής βάση του. Αν προσθέσουμε στην παραπάνω τιτλοδότηση το μπλε της βρωμοθυμόλης, τότε το χρώμα του διαλύματος θα είναι:

α. ……………………. πριν αρχίσουμε την προσθήκη του πρότυπου διαλύματος.

β. ……………………. όταν έχουμε προσθέσει 20ml πρότυπου διαλύματος.

γ. ……………………. όταν έχουμε προσθέσει 40ml πρότυπου διαλύματος.

Απάντηση

Ασθενή- Ισχυρά Οξέα

Μετράμε το pΗ των διαλυμάτων τριών μονοβασικών οξέων ΗΑ, ΗΒ, ΗΓ:

διάλυμα	ΗΑ	ΗΒ	ΗΓ
pΗ	4	3	3

Μετράμε επίσης τον όγκο ενός διαλύματος ΝaΟΗ που απαιτείται για την εξουδετέρωση 10mL καθενός από τα τρία διαλύματα.

διάλυμα	ΗΑ	ΗΒ	ΗΓ
V (ΝaΟΗ mL)	5	5	20

α) Εξηγήστε ποιο από τα τρία οξέα είναι ισχυρότερο

β) 10mL καθενός από τα τρία διαλύματα των οξέων αραιώνονται με νερό μέχρι όγκο 1000mL. Μετράμε το pΗ των αραιωμένων διαλυμάτων

διάλυμα	ΗΑ	ΗΒ	ΗΓ
pΗ	5	5	4

Να δείξετε ότι το ένα από τα τρία οξέα είναι ισχυρό.

γ) Να υπολογίσετε το βαθμό ιοντισμού των δύο άλλων οξέων στα αρχικά διαλύματα.

Π.Μ.Δ.Χ. 1996

Απάντηση

Τι σωματίδια υπάρχουν σε ένα διάλυμα οξέος.

Δίνεται διάλυμα οξέος ΗΑ συγκέντρωσης C₁=0,1Μ με pΗ=3.
Χαρακτηρίστε σαν σωστές ή λαθεμένες τις παρακάτω προτάσεις.
α) Στο διάλυμα [ΗΑ]=0,1Μ
β) [Α^–] = 10^-3 M
γ) Αν αραιώσουμε σε δεκαπλάσιο όγκο, τότε στο τελικό διάλυμα:
i) [Α^–]= 10^-4 Μ,
ii) [ΗΑ]₂> [ΗΑ]₁
iii) Στο αραιωμένο διάλυμα υπάρχουν περισσότερα Η₃Ο⁺ από ότι στο αρχικό διάλυμα.
iv) Για την αραίωση ισχύει: [Η₃Ο⁺]₁ ? V₁ = [Η₃Ο⁺]₂ ? V₂.
v) pH₂=3,5

Απάντηση

Αραίωση διαλύματος ασθενούς ισχυρού οξέος.

Έχουμε διάλυμα ισχυρού οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 0,1Μ και όγκου 100mL.

i) Αν το αραιώσουμε με 900mL νερό, το pΗ θα πάρει τιμή:

α) 0, β) 1, γ) 2, δ) 3.

ii) Αν το αραιώσουμε σε τελικό όγκο 10L, το pΗ θα γίνει:

α) 2, β) 3, γ) 4, δ) 5

Απάντηση

Εξουδετέρωση ασθενούς – ισχυρού οξέος.

Διαθέτουμε δύο διαλύματα Δ₁ και Δ₂, ενός ισχυρού οξέος ΗΑ και ενός ασθενούς οξέος ΗΒ αντίστοιχα, της ίδιας συγκέντρωσης C και του ίδιου όγκου. Για να εξουδετερώσουμε τα παραπάνω διαλύματα χρησιμοποιούμε το ίδιο διάλυμα ΝαΟΗ ορισμένης συγκέντρωσης.

1. Πριν αρχίσουμε την εξουδετέρωση για το pΗ των δύο διαλυμάτων ισχύει:
   α) pΗ₁ =pΗ₂ . β) pΗ₁ > pΗ₂ . γ) pΗ2>pΗ1 . δ) δεν μπορούμε να ξέρουμε.

2. Πόσα διαφορετικά σωματίδια περιέχονται στο διάλυμα Δ₁:
   α) 3 . β) 4. γ) 5. δ) 2

3. Πόσα διαφορετικά σωματίδια περιέχονται στο διάλυμα Δ₂:
   α) 2. β) 3. γ) 4. δ) 5

4. Αν V₁ και V₂ οι όγκοι του διαλύματος ΝαΟΗ που απαιτούνται για την εξουδετέρωση των δύο διαλυμάτων αντίστοιχα ισχύει:
   α) V₁ = V₂. β) V₁ > V_2. γ) V₂> V₁ .

5. Για το pΗ των δύο διαλυμάτων, μετά την εξουδετέρωση ισχύει:
   α) pΗ₁ = pΗ₂ . β) pΗ₁ = 7 και 7>pΗ₂ . γ) pΗ₁ >7 και pΗ₂= 7 . δ) pΗ₁ = 7 και pΗ₂>7.

6. Ρίχνοντας σιγά- σιγά το διάλυμα του ΝαΟΗ στα δύο διαλύματα, σταματάμε την προσθήκη τη στιγμή που και τα δύο διαλύματα έχουν pΗ=7. Τη στιγμή αυτή ποια σχέση συνδέει τους όγκους του διαλύματος ΝαΟΗ που έχουμε προσθέσει σε κάθε διάλυμα;

Απάντηση

Οξέα – βάσεις κατά Β-L.

1) Ποιες ουσίες είναι βάσεις κατά Β-L.

Α) …………………….. Β) …………………………… Γ) ………………….

2) Να συμπληρωθούν οι χημικές εξισώσεις:

H₃O⁺ + OH^– ? ?????????..

HCl + NH₃ ? ?????????..

NH₄⁺ + OH^–? ?????????..

CN^–+ HBr ? ?????????..

ΗS^– + OH^– ? ?????????..

ΗS^– + ΗCl ? ?????????..

Απάντηση