Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is de pH van een 0,067 M waterige oplossing natriumpropionaat NaC3H5O2?

De pH van een 0,067 M waterige oplossing van natriumpropionaat (NaC3H5O2) kan worden berekend met behulp van de volgende stappen:

1. Schrijf de uitgebalanceerde chemische vergelijking voor de dissociatie van natriumpropionaat in water:

NaC3H5O2(aq) → Na+(aq) + C3H5O2-(aq)

2. Het propionaation (C3H5O2-) is een zwakke base en zal hydrolyse in water ondergaan, waarbij hydroxide-ionen (OH-) worden geproduceerd en de pH van de oplossing stijgt. De reactie voor de hydrolyse van propionaation is:

C3H5O2-(aq) + H2O(l) ⇌ HC3H5O2(aq) + OH-(aq)

3. De evenwichtsconstante voor de hydrolyse van propionaation wordt gegeven door de base-dissociatieconstante (Kb) van propionzuur (HC3H5O2):

Kb =[HC3H5O2][OH-]/[C3H5O2-]

4. De waarde van Kb voor propionzuur is 1,34 × 10^-5 bij 25°C.

5. Ervan uitgaande dat de hydrolyse van propionaationen verwaarloosbaar is (wat een redelijke aanname is voor een oplossing van 0,067 M), kan de concentratie van door hydrolyse geproduceerde hydroxide-ionen worden berekend met behulp van de Kb-uitdrukking:

[OH-] =Kb[C3H5O2-]/[HC3H5O2] ≈ Kb[C3H5O2-]

6. Als we de waarde van Kb en de concentratie propionaationen vervangen door de bovenstaande vergelijking, krijgen we:

[OH-] ≈ (1,34 × 10^-5)(0,067) ≈ 9,0 × 10^-7 M

7. Ten slotte kunnen we de pH van de oplossing berekenen met behulp van de volgende vergelijking:

pH =-log[H3O+] =-log(Kw/[OH-])

waarbij Kw de ionenproductconstante voor water is (Kw =1,0 × 10^-14 bij 25°C).

8. Als we de waarde van [OH-] in de bovenstaande vergelijking invullen, krijgen we:

pH =-log(1,0 × 10^-14/9,0 × 10^-7) ≈ 8,75

Daarom is de pH van een 0,067 M waterige oplossing van natriumpropionaat ongeveer 8,75.