Salpetersyrling og buffer av ammoniumklorid og ammoniakk

Del 2, alle hjelpemidler

Salpetersyrling og buffer av ammoniumklorid og ammoniakk

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Beregn pH i en 0,80 mol/L løsning av salpetersyrling, HNO2.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Til 1,0 L av løsningen i a) tilsettes 8,0 g natriumhydroksid, NaOH.

  • i. Hva er syre og base i dette buffersystemet?
  • ii. Beregn pH i bufferen som dannes. c) En elev lager en annen buffer ved å blande 10,0 g NH4Cl(s) i 500 mL 0,70 mol/L ammoniakkløsning, NH3(aq). Du kan anta at volumet ikke endres. Beregn stoffmengden sterk base denne bufferen tåler.
Fasit

pH=1,68

i) Syren er HNO2 og basen er NO2−. ii) pH=2,77

n(OH−)=0,14 mol

LøsningsforslagKI-generert

Fra vedlegget: Ka=5,6⋅10−4 for salpetersyrling.

HNO2(aq)+H2O(l)⇌NO2−(aq)+H3O+(aq)

Vi setter x=[H3O+]=[NO2−]. Da er [HNO2]=0,80−x.

Ka=[NO2−]⋅[H3O+][HNO2]=x20,80−x=5,6⋅10−4

Dette gir andregradslikningen

x2+5,6⋅10−4x−4,48⋅10−4=0
x=−5,6⋅10−4±(5,6⋅10−4)2+4⋅4,48⋅10−42
x=0,02089ellerx=−0,02145

Den negative løsningen forkastes, fordi en konsentrasjon ikke kan være negativ. Altså er [H3O+]=0,02089 mol/L.

pH=−lg⁡0,02089=1,68

Forenklingen 0,80−x≈0,80 gir pH =1,67. Den er god her, fordi bare 2,6 % av syra protolyseres.

NaOH er en sterk base. Den gjør en del av HNO2 om til nitritt:

HNO2(aq)+OH−(aq)→NO2−(aq)+H2O(l)

Bufferen består av det korresponderende syre-base-paret. Syren er HNO2 og basen er NO2−.

ii) Stoffmengdene før reaksjonen:

n(NaOH)=8,0 g40,00 g/mol=0,200 mol
n(HNO2)=0,80 mol/L⋅1,0 L=0,80 mol

All OH− reagerer, fordi HNO2 er i overskudd. Etter reaksjonen:

n(HNO2)=0,80 mol−0,200 mol=0,60 moln(NO2−)=0,200 mol

Vi bruker bufferlikningen med pKa=3,25 fra vedlegget:

pH=pKa+lg⁡n(NO2−)n(HNO2)=3,25+lg⁡0,200 mol0,60 mol=2,77

Bufferparet er NH4+/NH3 med pKa=9,25. Stoffmengdene i bufferen:

n(NH4+)=10,0 g53,49 g/mol=0,1869 mol
n(NH3)=0,70 mol/L⋅0,500 L=0,350 mol

En buffer virker så lenge forholdet mellom base og syre ligger mellom 0,1 og 10, altså pH=pKa±1. Nå er forholdet 0,350/0,1869=1,87.

Sterk base gjør NH4+ om til NH3:

NH4+(aq)+OH−(aq)→NH3(aq)+H2O(l)

Vi kaller stoffmengden tilsatt OH− for x. Bufferen tåler basen til forholdet er 10:

0,350+x0,1869−x=10
0,350+x=1,869−10x
x=1,51911=0,138 mol

Da er pH=9,25+lg⁡10=10,25. Bufferen tåler 0,14 mol sterk base.

Tolker vi «tåler» som til all NH4+ er brukt opp, blir svaret 0,19 mol. Da har bufferen likevel sluttet å virke lenge før.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i kjemi. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.
Vedlegg

Vedleggene i oppgavesettet til Kjemi 2 H2025. De kunne brukes på hele eksamen, også del 1 (om hjelpemidlene).

Åpne på egen side: Tabeller og formler i kjemi

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt