Příklad 5.74 Tabulky Výsledek Poradit Řešení příkladu
Jaké pH bude mít směs 40 ml 0,05M-(NH4)2SO4 a 50 ml 0,1M-NaOH za předpokladu úplné disociace hydroxidu sodného. Výpočet s ohledem na iontovou sílu roztoku proveďte přibližně i přesně!

Řešení

Smícháno bylo:
    40 · 0,05 = 2 mmol (NH4)2SO4 = 4 mmol NH4+
    50 · 0,1 = 5 mmol NaOH
Vzájemnou reakcí (NH4)2SO4 a NaOH vznikne NH4OH, přebytek NaOH bude určovat pOH (pH) a ionty Na+ a SO42- se budou podílet na iontové síle roztoku.

Výsledná koncentrace OH–:

    [OH–] = = 0,0111 mmol·ml–1 = mol·l–1
Iontová síla roztoku:
    I = 1/2(0,0111·12 + 0,0556·12 + 0,0222·22) = 0,0778
    OH–               Na+              SO42-
a) Aktivitní koeficient a aktivita OH–-iontu:
    – log fOH- = 0,509·1· = 0,1110 fOH- = 0,7744
    aOH- = 0,0111 · 0,7744 = 8,60·10–3 mol·l–1 pOH = 2,06
    pH = (14 – ) – 2,06 = 13,78 – 2,06 = 11,72
b) Protože 0,05 cNaOH < [OH–] > 0,05 cNH4OH, lze předpokládat, že podíl disociace slabé zásady není zanedbatelný (řešení podle vztahu (44), upraveného pro [OH–].
    Z disociační rovnováhy NH3 + H2O NH4+ + OH- vyplývá, že
      [NH4+]dis. = [OH–]dis. = x
      [NH3] = cNH3 - x = 4/90 - x = 0,0444 - x ≈ 0,0444 mmol·ml–1 = mol·l–1
    Rovnováhu charakterizuje konstanta basicity ovlivněná iontovou sílou roztoku:
      pKB,c = 4,755 – = 4,755 – 0,218 = 4,537
      KB,c = 10–4,537 = 2,904·10–5 =
    Podíl disociace vyplyne řešením kvadratické rovnice:
      x2 + 0,0111 x – 1,29·10–6 = 0
      x = [OH–]dis. = 1,12·10–4 mol·l–1
    Celková koncentrace OH–-iontu a výsledná hodnota pH bude:
      [OH–] = 0,0111 + 1,12·10–4 = 0,011212 mol·l–1 pOH = 1,95
      pH = pKw,c – pOH = 13,78 – 1,95 = 11,83

Zpět