Příklad 5.175 Tabulky Výsledek Poradit Řešení příkladu
Objem 10 ml 0,1 molárního diethylaminu byl titrován roztokem kyseliny chlorovodíkové koncentrace 0,1 mol·l-1. Jaké pH bude mít roztok vytitrovaný na 0%, 10%, 50%, 99% a 100%?

Řešení

Disociační konstanty diethylamonia a diethylaminu:
    pKBH+ = 10,98     KBH+ = 1,047·10–11;
    pKB = 3,02           KB = 9,55·10–4
a) pH 0,1M-(C2H5)2NH podle vztahu (36):
    pH = pKw – 1/2(pKB – log cB) = 14 – 1/2(3,02 – log 0,1) = 14 – 2,01 = 11,99
    Protože pOH = 2,02 < 1,30 – log 0,1, je třeba upřesnit výpočet podle rovnice (37b):
    [OH–]2 + KB·[OH–] – KB·cB = 0
    [OH–]2 + 9,55·10–4·[OH–] – 9,55·10–5 = 0
    [OH–] = = 9,306·10–3 mol·l–1
    pOH = 2,03 pH = 11,97
b) Vytitrováno 10% analytu – roztok obsahuje dvě složky: BH+ a B
Protože koncentrace analytu a HCl jsou stejné, objem se zvětšil o 1/10, tj. o 0,1 ml
    [BH+] = [HCl] = 1·0,1 / 11 = 9,091·10–3 mmol·ml–1 = mol·l–1
    [B] = cB – [BH+] = (10-1)·0,1 / 11 = 0,08182 mmol·ml–1 = mol·l–1
    Podle vztahu (79)
    pH = pKw – pOH = 14 – (3,02 + log ) = 14 – 2,07 = 11,93
Protože pKB < 7 a 1,30 – log cBH+ > pOH < 1,30 – log cB, je možné upřesnit hodnotu pOH podle vztahu (77), převedeného do tvaru kvadratické rovnice:
    [OH–]2 + (cBH+ + KB)·[OH–] – KB·cB = 0
    [OH–]2 + (0,009091 + 9,55·10–4)·[OH–] – 9,55·10–4 · 0,08182 = 0
    [OH–] = 5,144·10–3 mol·l–1     pOH = 2,29 pH = 11,71
c) Vytitrováno 50% analytu – roztok obsahuje dvě rovnovážné složky BH+ a B v poměru koncentrací 1:1,
    tzn. [BH+] = [B]
Ze vztahu (79) vyplývá, že pH = pKBH+ = 10,98

d) Vytitrováno 99% analytu – objem se zvětšil o 9,9 ml

    [BH+] = 9,9·0,1 / 19,9 = 0,0497 mmol·ml–1 = mol·l–1
    [B] = (10 – 9,9)·0,1 / 19,9 = 5,025·10–4 mmol·ml–1 = mol·l–1
    Podle (79): pH = 10,98 – log = 10,98 – 1,996 ≈ 8,98

e) Vytitrováno 100% titrantu – v roztoku je pouze kation slabé zásady BH+

    [BH+] = cBH+ = 10·0,1 / 20 = 0,05 mmol·ml–1 = mol·l–1
    Podle vztahu (61): pH = 1/2(pKBH+ – log cBH+) = 1/2(10,98 – log 0,05) = 6,14

Zpět