экстракция

[Кастамстрович]

Здравствуйте,уважаемые форумчане!

Помогите пожалуйста с задачей.

 

У меня есть 0,1м раствор HCL, 0,1м раствор PhCOOH , который экстрагируют в органическую фазу.

 

Как вывели эту формулу: [PhCOO–] = 0.01 Ka/[H+]+Ka ?

[chemist-sib]

...Как вывели эту формулу: [PhCOO–] = 0.01 Ka/[H+]+Ka ?

Если честно - не понял эту формулу; и кто, и когда, и по какому поводу ее выводил?..

Попробуйте сами ab ovo: есть уравнение диссоциации салициловой кислоты на онион и протон. Есть констента диссоциации, описывающая этот процесс. Из ее формулы можно вывести для расчета любой компонент. А далее - простые химические рассуждения: салицилка - кислота слабая, протонов от ее диссоциации - совсем чуть-чуть, по сравнению с "внешними" протонами - от сильной солянки. Вот концентрацию этих "внешних" протонов (равную исходной концентрации сильной кислоты) и берут в расчет (практически). Чем больше сильной кислоты, тем, соответственно, меньше происходит диссоциация кислоты слабой, тем больше ее в молекулярном виде, тем лучше она будет экстрагироваться в органику из водной фазы.

[Кастамстрович]

Если честно - не понял эту формулу; и кто, и когда, и по какому поводу ее выводил?..

Попробуйте сами ab ovo: есть уравнение диссоциации салициловой кислоты на онион и протон. Есть констента диссоциации, описывающая этот процесс. Из ее формулы можно вывести для расчета любой компонент. А далее - простые химические рассуждения: салицилка - кислота слабая, протонов от ее диссоциации - совсем чуть-чуть, по сравнению с "внешними" протонами - от сильной солянки. Вот концентрацию этих "внешних" протонов (равную исходной концентрации сильной кислоты) и берут в расчет (практически). Чем больше сильной кислоты, тем, соответственно, меньше происходит диссоциация кислоты слабой, тем больше ее в молекулярном виде, тем лучше она будет экстрагироваться в органику из водной фазы.

если честно,я так же не понял эту формулу. Ее вывод точнее. Вывести пытался.

Если бы это было обычное равновесие,то при таком pH я концентрацию кислоты в равновесии взял бы равной концентрации исходной.Нашел бы конц-ю аниона.(то есть то что Вы по сути писали).

тут проблема в том,что при этом идет равновесие экстракции,то есть равновесной концентрации кислоты в водном растворе будет меньше,так как куча кислоты переходит в органическую фазу.

Если что вот задача-http://www.chem.msu.ru/rus/olimpiad/olimp2013/tour2-task.pdf. Блок аналитической химии,задача 2,вопрос 6.

Чтобы Вам не решать всю задачу я напишу следующее. Нужные константы есть в конце 5-го пункта. Все равновесия описаны в самом начале. Больше ничего не нужно. То есть не обязательно Вам смотреть пункты 1-5.

Если что вот решение вместе с этой навязчивой формулой- http://www.chem.msu.ru/rus/olimpiad/olimp2013/tour2-sol.pdf . Навязчивая формула в решении 6-го вопроса.

В решении по данной формуле находят концентрацию PhCOO-, без нахождения равновесной концентрации PhCOOH, так как ее они нашли только в самом конце. КАК ОНИ ТАК СМОГЛИ-не понятно.

 

Помогите пожалуйста .

Изменено 14 Апреля, 2014 в 08:58 пользователем Himeck
синтаксис

[yatcheh]

В решении по данной формуле находят концентрацию PhCOO-, без нахождения равновесной концентрации PhCOOH, так как ее они нашли только в самом конце. КАК ОНИ ТАК СМОГЛИ-не понятно.

 

Помогите пожалуйста .

Сам вывод формулы совсем не сложен:

Ka = [PhCOO]*[H]/[PhCOOH]

[PhCOOH] = C0 - [PhCOO]

Ka = [PhCOO]*[H]/(C0 - [PhCOO])

Ka*C0 - Ka*[PhCOO] = [PhCOO]*[H]

[PhCOO]*[H] + Ka*[PhCOO] = Ka*C0

[PhCOO]*([H] + Ka) = Ka*C0

 

[PhCOO] = C0*Ka/([H] + Ka)

где

С0 - исходная концентрация бензойной кислоты

А вот в самом выражении

[PhCOO] = 0.01*Ka/([H] + Ka) = 6,18*10^-7

Величина 0.01 появилась из ниоткуда. Это ошибка, впрочем ни на что не влияющая, поскольку значение [PhCOO] нигде не используется.

При С0 = 0.1, [H] = 0.1 и Ka = 6,18*10^-5 (по условию), [PhCOO] = 6,18*10^-5

При том, что [H] >> Ka уравнение сводится к

[PhCOO] = Ka*C0/[H]

[chemist-sib]

ну конечно же, это не салицилка, а бензойная кислота - приношу свои извинения, коллеги...

[Кастамстрович]

Сам вывод формулы совсем не сложен:

Ka = [PhCOO]*[H]/[PhCOOH]

[PhCOOH] = C0 - [PhCOO]

Ka = [PhCOO]*[H]/(C0 - [PhCOO])

Ka*C0 - Ka*[PhCOO] = [PhCOO]*[H]

[PhCOO]*[H] + Ka*[PhCOO] = Ka*C0

[PhCOO]*([H] + Ka) = Ka*C0

 

[PhCOO] = C0*Ka/([H] + Ka)

где

С0 - исходная концентрация бензойной кислоты

А вот в самом выражении

[PhCOO] = 0.01*Ka/([H] + Ka) = 6,18*10^-7

Величина 0.01 появилась из ниоткуда. Это ошибка, впрочем ни на что не влияющая, поскольку значение [PhCOO] нигде не используется.

При С0 = 0.1, [H] = 0.1 и Ka = 6,18*10^-5 (по условию), [PhCOO] = 6,18*10^-5

При том, что [H] >> Ka уравнение сводится к

[PhCOO] = Ka*C0/[H]

спасибо Вам большое!

Наконец-то решилась эта задача. Она вообще адская(в прошлые года все намного проще).

Спасибо еще раз большое!

Изменено 13 Апреля, 2014 в 09:30 пользователем Кастамстрович

[Кастамстрович]

Не могли бы Вы пожалуйста посмотреть еще одну задачу.

http://www.chem.msu.ru/rus/olimpiad/olimp2013/tour2-task.pdf

решение http://www.chem.msu.ru/rus/olimpiad/olimp2013/tour2-sol.pdf

Меня интересует пункт 2.

В решении предполагается, что после пропускания СО2 в растворе не осталось свободной щелочи. При этом количество пропущенного СО2 не говорится. Скажите пожалуйста,на чем основано такое допущение?

[yatcheh]

Не могли бы Вы пожалуйста посмотреть еще одну задачу.

http://www.chem.msu..../tour2-task.pdf

решение http://www.chem.msu....3/tour2-sol.pdf

Меня интересует пункт 2.

В решении предполагается, что после пропускания СО2 в растворе не осталось свободной щелочи. При этом количество пропущенного СО2 не говорится. Скажите пожалуйста,на чем основано такое допущение?

Это не допущение, а подразумеваемое условие. Если не указано количество пропущенного через раствор CO2, значит он взят в заведомом избытке.

[Кастамстрович]

Это не допущение, а подразумеваемое условие. Если не указано количество пропущенного через раствор CO2, значит он взят в заведомом избытке.

Спасибо большое!

[Кастамстрович]

Это не допущение, а подразумеваемое условие. Если не указано количество пропущенного через раствор CO2, значит он взят в заведомом избытке.

извините пожалуйста!

Не могли бы Вы посмотреть еще раз ту задачу.

Если СО2 в заведомом избытке,то почему весь карбонат не перешел в гидрокарбонат : CO3(2-)+CO2+H2O=2HCO3- ?