10 uppgifter på syror och baser

1. Skriv reaktionsformel för ammoniaks protolys i vatten!
2. Vilken är den korresponderande basen till HSO\(_4^-\)?
3. Ange pH i saltsyra som har koncentrationen 0,0025 mol/dm³!
4. Ordna följande lösningar efter ökande pH! Lösningen med lägst pH anges alltså först.
   1. En lösning med pH = 2,80
   2. En lösning med pOH = 4,45
   3. En lösning med [OH^–] = 0,174 mol/dm³
   4. En lösning med [H₃O⁺] = 3,2·10^-2 mol/dm³
5. Man späder 50,0 cm³ natriumhydroxidlösning med koncentrationen 0,200 mol/dm³ till volymen 750,0 cm³. Vilket pH-värde får den lösning som erhålls?
6. Hur stor volym 1,0 M saltsyra åtgår för att neutralisera en lösning som innehåller 450 g NaOH löst i 10,0 liter vatten?
7. 25,0 ml kaliumhydroxid av okänd koncentration och BTB titrerades med saltsyralösning, tills grön färg erhölls. Det krävdes 37,5 ml 0,100 M saltsyra för att få färgomslag. Vilken koncentration hade kaliumhydroxiden? Skriv reaktionsformel!
8. Vilken volym svavelsyra med koncentrationen 4,00 mol/dm³ behövs för att neutralisera 20,0 ml natriumhydroxidlösning med koncentrationen 2,00 mol/dm³?
9. Man har en blandning av 0,2 mol bariumhydroxid och 0,4 mol kaliumhydroxid. Vilken mängd svavelsyra (i mol) behövs för att neutralisera blandningen?
10. I en saltsyralösning finns väsentligen två slags joner.
    1. Vilka är dessa? Motivera svaret!
    2. Hur kan man påvisa dessa joner?
    3. En saltsyralösning har ursprungskoncentrationen c_HCl = 0,027 mol/dm³. Bestäm koncentrationen av de två jonerna i lösningen!
    4. Bestäm pH i lösningen!

Hoppa direkt till …

Facit

1. NH₃ + H₂O → NH\(_4^+\) + OH^–
2. SO\(_4^{2-}\)
3. pH = 2,60
4. d, a, b, c
5. pH = 12,12
6. 11 dm³
7. 0,150 mol/dm³.

   KOH(aq) + HCl(aq) → H₂O + KCl(aq)

8. 5,00 ml
9. 0,4 mol
10.  
    1. H₃O⁺ och Cl^–.
    2. H₃O⁺: mätning av pH

       Cl^–: tillsats av silverjoner

    3. \(c_{\text{H}_3\text{O}^+} = c_{\text{Cl}^-} = 0,027\text{mol/dm}^3\)
    4. 1,57

Lösningar

5. \(c_1V_1 = c_2V_2\)
   \(c_2 = \frac {c_1V_1}{V_2} = \frac {0,200\mathrm{mol/dm^3} \cdot 50,0\mathrm{cm^3}}{750,0\mathrm{cm^3}} = 0,01333333\mathrm{mol/dm^3} \hspace{100cm}\)
   \(\mathrm{pOH} = -\lg[\mathrm{OH^-}] = -\lg0,01333333 = 1,8750613 \hspace{100cm}\)
   \(\mathrm{pH} = 14,00 - \mathrm{pOH} = 14,00 - 1,8750613 = 12,1249387 ≈ 12,12 \hspace{100cm}\)
   
   
6. NaOH(aq) + HCl(aq) → H₂O + NaCl(aq)
   \(n_\mathrm{NaOH} = \frac {m_\mathrm{NaOH}}{m_\mathrm{NaOH}} = \frac {450\mathrm{g}}{(23,0+16,0+1,01\mathrm{g/mol}} = 11,2471882\mathrm{mol}\)
   Reaktionsformeln ger att \(n_\mathrm{HCl} = n_\mathrm{NaOH} = 11,2471882\mathrm{mol}\).
   \(V_\mathrm{HCl} = \frac {n_\mathrm{HCl}}{c_\mathrm{HCl}} = \frac {11,2471882\mathrm{mol}}{1,0\mathrm{mol/dm^3}} = 11,2471882\mathrm{dm^3} \approx 11\mathrm{dm^3}\)
   
   
7. KOH(aq) + HCl(aq) → KCl(aq) + H₂O
   \(n_\mathrm{HCl} = c_\mathrm{HCl} \cdot V_\mathrm{HCl} = 0,100\mathrm{mol/dm^3} \cdot 37,5 \cdot 10^{-3}\mathrm{dm^3} = 0,00375\mathrm{mol}\)
   Reaktionsformeln ger att \(n_\mathrm{KOH} = n_\mathrm{HCl} = 0,00375\mathrm{mol}\).
   \(c_\mathrm{KOH} = \frac {n_\mathrm{KOH}}{V_\mathrm{KOH}} = \frac {0,00375\mathrm{mol}}{25,0 \cdot 10^{-3}\mathrm{dm^3}} = 0,150\mathrm{mol/dm^3}\)
   
   
8. 2NaOH(aq) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + H₂O
   \(n_\mathrm{NaOH} = c_\mathrm{NaOH} \cdot V_\mathrm{NaOH} = 2,00\mathrm{mol/dm^3} \cdot 20,0 \cdot 10^{-3}\mathrm{dm^3} = 0,0400\mathrm{mol}\)
   Reaktionsformeln ger att \(n_\mathrm{H_2SO_4} = \frac {1}{2}n_\mathrm{NaOH} = \frac {1}{2} \cdot 0,0400\mathrm{mol} = 0,0200\mathrm{mol}\).
   \(V_\mathrm{H_2SO_4} = \frac {n_\mathrm{H_2SO_4}}{c_\mathrm{H_2SO_4}} = \frac {0,0200\mathrm{mol}}{4,00\mathrm{mol/dm^3}} =  0,00500\mathrm{dm^3} = 5,00\mathrm{ml}\)
   
   
9. Vid upplösning av de båda jonföreningarna bildas vattenlösta hydroxidjoner enligt nedanstående:
   Ba(OH)₂(s) → Ba²⁺(aq) + 2OH^–(aq)
   KOH(s) → K⁺(aq) + OH^–(aq)
   
   Den totala substansmängden hydroxidjoner beräknas:
   \(n_\mathrm{OH^-} = 2n_\mathrm{Ba(OH)_2} + n_\mathrm{KOH} = 2 \cdot 0,2\mathrm{mol} + 0,4\mathrm{mol} = 0,8\mathrm{mol}\)
   
   Vid neutralisationen sker följande reaktion:
   H₂SO₄(aq) + 2OH^–(aq) → 2H₂O + SO\(_4^{2-}\)
   
   Reaktionsformeln ger att \(n_\mathrm{H_2SO_4} = \frac {1}{2}n_\mathrm{OH^-} = \frac {1}{2} \cdot 0,8\mathrm{mol} = 0,4\mathrm{mol}\).