✔ 最佳答案
(1)
pH = pKa - log([CH3COOH]/[CH3COO⁻])
pH = 4.75 - log(0.5/04) = 4.65
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(2)
ΔG° = -R T ln(K)
ΔG° = -8.314 × 298 × ln(1.0 × 10⁻²) = 11400 J = 11.4 kJ
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(3)
HCO3⁻(aq) + H⁺(aq)→ H2CO3(aq)
HCO3⁻(aq) 的莫耳數 =0.2 × (100/1000) = 0.02 mol
H⁺(aq)的莫耳數 = 0.01 mol (完全反應)
生成 H2CO3 的莫耳數 = 0.01 mol
剩下 HCO3⁻(aq) 的莫耳數 =0.02 - 0.01 = 0.01 mol
考慮以下解離平衡:
H2CO3(aq) ⇌ HCO3⁻(aq) + H⁺(aq).. (Ka1)
開始時:
[H2CO3]o = 0.01/(100/1000) = 0.1 M, [HCO3⁻]o = 0.01/(100/1000) = 0.1 M,
平衡時:
設 [H⁺] =y M
由於 Ka1 很小,故此 y << 0.1
[H2CO3] = (0.1 - y) M ≈ 0.1 M, [HCO3⁻] = (0.1 - y) M ≈ 0.1 M
Ka1 = [H⁺] [HCO3⁻] / [H2CO3]
4.4 × 10⁻⁷ = [H⁺] ×0.1 / 0.1
[H⁺] =4.4 × 10⁻⁷ M
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(4)
設原體積為 V。
V1 = V, T1 = 273 + 27 = 300 K
V2 = ?, T2 = 273 + 177 = 450 K
PV = nRT
V/T = nR/P = 常數
所以 V1/T1 = V2/T2
V/300 = V2/450
V2 = 1.5V
在 177°C 時:
氮氣體積 = 1.5V
溢出容器的氮氣的體積 = 1.5V - V = 0.5V
溢出的氮氣佔原氣體分率 = (0.5V / 1.5V) × 100% = 33%
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(5)
pKa = -log(10⁻¹²) = 12
設酸鹼指示劑以不同顏色的 HIn 和 In⁻ 來作出顏色指示。
HIn(aq) ⇌ H⁺(aq)+ In⁻(aq)
pH 與 pKa 的關係式:
pH = pKa - log([HIn]/[In⁻])
當 [HIn]/[In⁻] ≥ 10 時,只看到 HIn的顏色。
當 [In⁻]/[HIn⁻] ≥ 10 時,只看到 In⁻ 的顏色。
指示劑轉色範圍 0.1 ≤ [HIn]/[In⁻] ≤ 10
log(0.1) ≤ log([HIn]/[In⁻]) ≤ log(10)
-1 ≤log([HIn]/[In⁻]) ≤1
12 - (-1) ≥ pKa - {log([HIn]/[In⁻])} ≥ 12 - 1
13 ≥ pKa - log([HIn]/[In⁻]) ≥ 11
13 ≥ pH ≥ 11
由於 pH 11 在轉色範圍內,故該指示劑適用。