7.1 Swawelsuur, H₂SO₄, ioniseer in twee stappe soos volg: I H₂SO₄(aq) + H₂O(l) ⇌ HSO₄⁻(aq) + H₃O⁺(aq) K₁ = 1 × 10³ II HSO₄⁻(aq) + H₂O(l) ⇌ SO₄²⁻(aq) + H₃O⁺(aq) K₂ = 1 × 10² 7.1.1 Definieer 'n suur in terme van die Lowry-Brønsted-teorie - NSC Physical Sciences - Question 7 - 2021 - Paper 2

Die stof wat as 'n amfioliet optree is HSO₄⁻ (hidroswaelsulfaat).

Die oplossing van HSO₄⁻(aq) sal 'n laer geleidingsvermoë hê in vergelyking met H₂SO₄(aq). Hierdie is omdat H₂SO₄ 'n sterk suur is en meer protonen in oplossing lewer, wat lei tot 'n hoër geleidingsvermoë. Daarbenewens, HSO₄⁻ (as 'n swakker suur) is minder geneig om protonen te doneer en is ook in 'n laer konsentrasie teenwoordig.

Om die konsentrasie van die HCl(aq) te bereken, gebruik ons die volgende formule:

$pH = - ext{log}[H^+]$

Gegewe dat pH = 1.02, kan ons die konsentrasie bereken:

$[H^+] = 10^{-pH} = 10^{-1.02} ≈ 0.0955 ext{ mol·dm}^{-3}$

Dit beteken dat die konsentrasie van die HCl(aq) ook 0.0955 mol·dm⁻³ is.

Om die konsentrasie van die oormaat HCl te bereken, moet ons die aantal mol HCl wat gebruik is te bereken en dan die oormaat assosieer met die natriumbikaarbonaat:

Eerstens, bereken die hoeveelheid Na₂CO₃:

$n(Na₂CO₃) = c imes V = 0.075 ext{ mol·dm}^{-3} imes 0.025 ext{ dm}^3 = 0.001875 ext{ mol}$

Aangesien die verhouding van HCl tot Na₂CO₃ 2:1 is, is die hoeveelheid HCl benodig:

$n(HCl) = 2 imes n(Na₂CO₃) = 2 imes 0.001875 = 0.00375 ext{ mol}$

Aangezien die aanvanklike hoeveelheid HCl was 0.006 ≈ 0.0955 mol·dm⁻³ in 'n oplossing van 0.075 dm³, het ons:

$n(HCl)_{ ext{stored}} = c imes v = 0.0955 imes 0.075 = 0.007163 ext{ mol}$

Daarom is die oormaat HCl:

$n(HCl)_{ ext{excess}} = n(HCl)_{ ext{stored}} - n(HCl) = 0.007163 - 0.00375 = 0.003413 ext{ mol}$

Die finale konsentrasie van die oormaat HCl is dan:

c = rac{n}{V} = rac{0.003413}{0.075} ≈ 0.0455 ext{ mol·dm}^{-3}