Oxalsyre er diprotisk. Hvilket volumen på 0,100 M KOH kræves for at neutralisere 25 ml 0,333 M oxalsyre?

Svar:

# Ca. # 34,2 ml af # KOH # opløsning

Forklaring:

Ansvarsfraskrivelse: Langt svar!

Oxalsyre er en svag syre, der dissocieres i to trin i oxoniumioner # H_3O ^ + #. At finde ud af hvor meget # KOH # er nødvendigt for at neutralisere syren, skal vi først bestemme antallet af mol oxoniumioner i opløsningen, da disse vil reagere i et 1: 1 forhold med hydroxidionerne for at danne vand.

Da det er en svag diprotisk syre, har den a # K_a # værdi for både dens syreform og anionform (hydrogenoxalation).

# K_a # (oxalsyre) =# 5,4 gange 10 ^ -2 #

# K_a # (hydrogen oxalat ion) = # 5,4 gange 10 ^ -5 #

Husk: #K_a = (H_3O ^ + gange Anion) / (Syre) #

Derfor: # 5,4 gange 10 ^ -2 = (H_3O ^ + gange Anion) / (0,333) #

# 0.0179982 = (H_3O ^ + gange Anion) #

# sqrt0.01799282 = H_3O ^ + = Anion #

Koncentrationen af anionen og oxoniumionen i den første dissociation er ens # (0,1334157 mol dm ^ -3) #

Derefter har vi i dissociationen af hydrogenoxalationen:

# 5,4 gange 10 ^ -5 = (H_3O ^ + gange Anion) / (0.1341573703) #

Da anionen dannet i det første trin virker som en syre i den anden dissociation, anvender vi dens koncentration af anionen fundet fra den første dissociation.

# 7,244497996 gange 10 ^ -6 = (H_3O ^ + gange Anion) #

#sqrt (7.244497996 gange 10 ^ -6) = H_3O ^ + = Anion #

Som er # (0,0026915605 mol dm ^ -3) #

Alle dissociationerne fandt sted i et volumen på 25 ml # (0,025 dm ^ 3) # Derfor kan vi finde antallet af mol oxoniumioner dannet fra begge dissociationer.

koncentration # (mol dm ^ -3) #= (Mol) / (volumen) # (Dm ^ 3) #

# 0.134157 gange 0.025 = 0.0033539343 #

og

# 0,0026915695 gange 0,025 = 6,72890125 gange 10 ^ -5 #

Tilføj dem for at få: # 0.0034212233 mol # af # H_3O ^ + #

Dette er den samme mængde mol, vi har brug for #OH ^ - # at neutralisere syren.

Derfor er mængden af # KOH # vi har brug for er:

koncentration # (mol dm ^ -3) #= (Mol) / (volumen) # (Dm ^ 3) #

# 0,1 = (0,0034212233) / v #

# v = 0,034212233 dm ^ 3 # eller formere det med 1000 få det i ml.

# v ca. 34,2 ml #