Что кислее ?

[terri]

доброго времени суток !

помогите пожалуйста с задачкой .

к раствору Na₂SO₃с pH=9,5 добавлялась разбавленная 10 % серная кислота пока pH раствора не стало 4,8 .

что делает раствор кислым – H₂SO₃или NaHSO₄ ?

Na₂SO₃ + H₂SO₄ = NaHSO₃ + NaHSO₄

NaHSO₃ + NaHSO₄ = H₂SO₃ + Na₂SO₄

если сравнить рКа, то это будет сернистая кислота . так ли это ? спасибо !

[yatcheh]

38 минут назад, terri сказал:

доброго времени суток !

помогите пожалуйста с задачкой .

к раствору Na₂SO₃с pH=9,5 добавлялась разбавленная 10 % серная кислота пока pH раствора не стало 4,8 .

что делает раствор кислым – H₂SO₃или NaHSO₄ ?

Na₂SO₃ + H₂SO₄ = NaHSO₃ + NaHSO₄

NaHSO₃ + NaHSO₄ = H₂SO₃ + Na₂SO₄

если сравнить рКа, то это будет сернистая кислота . так ли это ? спасибо !

 

Кислым раствор делает H+ , а он никому не принадлежит.

А если интересует какие анионы там болтаются,  и в каком соотношении то тут без вычислений не обойтись. 

Если качественно, то сернистая кислота по первой ступени несколько более сильная, чем серная по второй. То есть в  равновесии  могут находится HSO3-  + HSO4- + SO42- или H2SO3 + HSO3- + HSO4-

Кислотность тут будет определяться константой диссоциации сернистой кислоты по первой ступени. В этом смысле вы правы. 

Изменено 23 Октября, 2019 в 12:46 пользователем yatcheh

[M_GM]

5 часов назад, terri сказал:

Na₂SO₃ + H₂SO₄ = NaHSO₃+ NaHSO₄

NaHSO₃ + NaHSO₄ = H₂SO₃ + Na₂SO₄

Я думаю - все не так!

Первая стадия реакции: 2Na₂SO₃ + H₂SO₄ = 2NaHSO₃ + Na₂SO₄

Ни сернистой кислоты, ни гидросульфата натрия в растворе не будет,

пока там есть избыток сульфита натрия

На этом этапе кислотность определяется диссоциацией гидросульфита К2 = 6*10^-8.

Как показывает грубая прикидка, когда сульфит весь прореагирует и

в растворе останется смесь гидросульфита и сульфата

рН уже опустится до 4

т.е  о следующей стадии реакции речь в этой задаче не пойдет.

Кислоту добавляют до рН = 4,8 к этому моменту в растворе кроме сульфата
еще будут сульфит и гидросульфит-ионы

Это буферная система, рН которой считается по формуле pH=pK₂+ lg(C(SO3)/C(HSO3))

Отсюда lg(C(SO3)/C(HSO3)) = pH=pK₂ = 4,8-7,4=-2,6

C(SO3)/C(HSO3) ~= 1/1000

Изменено 23 Октября, 2019 в 17:01 пользователем M_GM

[terri]

20 часов назад, M_GM сказал:

Как показывает грубая прикидка, когда сульфит весь прореагирует и...

он не прореагирует , потому что на его 0,8 молей для достижения нужного рН нужно было 0,3 моля серной кислоты

[M_GM]

19 минут назад, terri сказал:

он не прореагирует , потому что на его 0,8 молей для достижения нужного рН нужно было 0,3 моля серной кислоты

А я и говорю о том же. И пока в растворе есть сульфит, там не может быть ни сернистой кислоты, ни гидросульфата натрия. Там есть только сульфат натрия и пара: сульфит-гидросульфит образующая буферную систему

[terri]

интересно , что 100 лет назад были уверены , что в растворе присутствует именно H2SO3 , которая и катализирует рассматриваемую реакцию 

[M_GM]

Интересен сам способ подачи информации:

Сначала мы узнаем что есть сульфит и серная кислота

Через сутки - что есть определенные количества 0,6 и 0,8 моль

Еще через 4 часа - что есть некая реакция, которую рассматривали 100 лет назад ...

Дальше что?

[yatcheh]

1 час назад, terri сказал:

интересно , что 100 лет назад были уверены , что в растворе присутствует именно H2SO3 , которая и катализирует рассматриваемую реакцию 

 

Молекула H2SO3 - чем ей что-то катализировать? Ладно анион HSO₃^- - это весьма неплохой нуклеофил, он может где-то подсуетиться. Если речь идёт о pH, то это - специфический катализ, и донором является катион гидроксония. В этом случае от недиссоциированной H2SO3 ничего не зависит. А если это общий катализ, то тут роль играет общая концентрация кислот - и гидроксония, и молекулярной H2SO3. В этом случае pH ничего не решает. Да и при pH = 4.8 свободной H2SO3 там явно не будет.

 

Вспомнил, аминирование нафтола сульфитом аммония. Тут HSO3- - катализатор замещения гидроксила на амино-группу. ЕМНИП - это даже именная реакция...

Да! Реакция Бухерера, прости господи.

Изменено 24 Октября, 2019 в 18:21 пользователем yatcheh

[terri]

11 часов назад, yatcheh сказал:

 

Молекула H2SO3 - чем ей что-то катализировать? Ладно анион HSO₃^- - это весьма неплохой нуклеофил, он может где-то подсуетиться. Если речь идёт о pH, то это - специфический катализ, и донором является катион гидроксония. В этом случае от недиссоциированной H2SO3 ничего не зависит. А если это общий катализ, то тут роль играет общая концентрация кислот - и гидроксония, и молекулярной H2SO3. В этом случае pH ничего не решает. Да и при pH = 4.8 свободной H2SO3 там явно не будет.

 

Вспомнил, аминирование нафтола сульфитом аммония. Тут HSO3- - катализатор замещения гидроксила на амино-группу. ЕМНИП - это даже именная реакция...

Да! Реакция Бухерера, прости господи.

а ! вот где правда скрывалась ! не прости Господи , а слава Господи , что Вы так все помните !  

именно эта реакция мне и нужна . но вот рН тут играет особую роль все же - на рисунке это видно

пойду почитаю , мне нужно найти альтернативный катализатор , если конечно такой имеется

12 часов назад, M_GM сказал:

Интересен сам способ подачи информации:

Сначала мы узнаем что есть сульфит и серная кислота

Через сутки - что есть определенные количества 0,6 и 0,8 моль

Еще через 4 часа - что есть некая реакция, которую рассматривали 100 лет назад ...

Дальше что?

занавес !

[yatcheh]

2 часа назад, terri сказал:

но вот рН тут играет особую роль все же - на рисунке это видно

 

 

Ну, в данном  случае pH - показатель  максимальной концентрации гидросульфит-аниона, если речь идёт об этом.