Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ХИМИЯ · КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ · ОНЛАЙН

Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов

Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов. Нейтрализация кислоты в рабочем растворе рассчитываются из измеренного объёма пробы, концентраций и констант кислотного равновесия. Коэффициенты активности одно-, двух- и трёхзарядных ионов различаются; уравнение Дэвиса используют только для разбавленных растворов. При введении фонового электролита изменяется среда равновесия.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
⚗
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Укажите физически измеренную величину в указанных единицах. Допустимо от 1 до 5000.
Укажите физически измеренную величину в указанных единицах. Допустимо от 1e-05 до 2.
Укажите физически измеренную величину в указанных единицах. Допустимо от 0.0001 до 3.
Укажите физически измеренную величину в указанных единицах. Допустимо от 0 до 3000.
Укажите физически измеренную величину в указанных единицах. Допустимо от 1e-13 до 0.1.
Укажите физически измеренную величину в указанных единицах. Допустимо от 1e-14 до 0.01.
Укажите физически измеренную величину в указанных единицах. Допустимо от 278.15 до 323.15.
Укажите физически измеренную величину в указанных единицах. Допустимо от 1e-06 до 0.45.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Нейтрализация кислоты в рабочем растворе

pH раствора6,513735
Буферная ёмкость, моль/(л·pH)0,021276
Расчётная ионная сила, моль/л0,043082
Концентрация H⁺, моль/л3.517837e-7
Остаток баланса зарядов, моль/л-1.227520e-17
Многоосновная кислота · форма 1, моль/л0,015389
Многоосновная кислота · форма 1, %40,011035
Многоосновная кислота · форма 2, моль/л0,023068
Многоосновная кислота · форма 2, %59,977112
Многоосновная кислота · форма 3, моль/л0,000005
Многоосновная кислота · форма 3, %0,011853
Первая точка эквивалентности, мл50
Вторая точка эквивалентности, мл100
Стехиометрически нейтрализовано, %30
Избыток титранта, ммоль0

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Равновесный состав рассчитывается из сохранения вещества и электронейтральности. Ka заданы при температуре измерения; поправка Дэвиса применима в пределах указанной фоновой ионной силы.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов — формулы и практические измерения

Калькулятор «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» предназначен для обработки измеренных показателей кислотно-основного равновесия. На этой странице исходные объёмы и концентрации учитываются совместно, поэтому нельзя подставлять готовое значение pH вместо расчёта состава. Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе позволяет оценить реакцию смеси на введённую дозу титранта.

При работе с пробой важны реальные условия: объём, концентрация раствора и поведение кислотных ступеней. Для измерения «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» пользователь отдельно задаёт «Объём исходной пробы, мл». Расчёт следует выполнять для однородного раствора без неучтённого осадка или комплексов.

Материальный баланс в заданной модели

Степень нейтрализации вычисляется по эквивалентному количеству добавленного сильного основания по отношению к полной кислотности, а фактический pH определяется равновесием ионных форм. Важно различать долю израсходованного титранта и состав раствора на данной ступени диссоциации. Эта постановка относится к выбранному режиму «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов». Сохранение аналитического количества каждого вещества проверяется после пересчёта концентрации на общий объём смеси. Для опыта «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» эта проверка особенно нужна: значение «Объём исходной пробы, мл» составляет 100, а pH исходного режима равен 6.5137.

В качестве основной математической модели используется равенство электрических зарядов положительных и отрицательных ионов. Формула для этого режима: ·. Корень уравнения находится численно, что позволяет не предполагать заранее, какая форма вещества окажется основной. В исходном опыте «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» буферная ёмкость равна 0.021276 моль/(л·pH); эта величина пригодна для сравнения изменения устойчивости кислотности.

Электронейтральность и константы кислотности

Коэффициенты активности одно-, двух- и трёхзарядных ионов различаются; уравнение Дэвиса используют только для разбавленных растворов. При введении фонового электролита изменяется среда равновесия. Степень нейтрализации вычисляется по эквивалентному количеству добавленного сильного основания по отношению к полной кислотности, а фактический pH определяется равновесием ионных форм. Важно различать долю израсходованного титранта и состав раствора на данной ступени диссоциации. Коэффициенты активности одно-, двух- и трёхзарядных ионов различаются; уравнение Дэвиса используют только для разбавленных растворов. При введении фонового электролита изменяется среда равновесия. При такой постановке результат связан одновременно с количеством вещества и выбранной стадией реакции. Для диапазона, где pH меняется резко, необходимо контролировать точность экспериментального дозирования. При расчёте «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» первый измеряемый параметр «Объём исходной пробы, мл» равен 100; для другой пробы следует заново пересчитать количество вещества.

Перед проведением опыта по теме «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» проверьте единицы измерения всех компонентов: моль на литр для концентраций, миллилитры для объёмов и кельвины для температуры. При пересчёте титранта и пробы используется общий конечный объём. В рассмотренной системе «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» расчётное pH равно 6.5137; при сравнении двух опытов важно сохранять одинаковые единицы каждого ввода.

Подготовка лабораторных измерений

Контрольный ввод «Объём исходной пробы, мл» в исходном примере равен 100. Изменив его в допустимых границах, можно проверить, какие показатели действительно зависят от этого измерения, и оценить устойчивость численного результата. Оценка для задачи «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» даёт буферную ёмкость 0.021276; близкие результаты не обязательно означают одинаковый химический состав.

Значение pH является показателем активности водородных ионов, а не просто их молярной концентрации. Когда в расчёте применяется приближение Дэвиса, изменение фоновой ионной силы отражается прежде всего на распределении заряженных форм вещества. Для постановки «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» изменение величины «Объём исходной пробы, мл» корректно проводить независимо от остальных параметров и сопоставлять результат с исходным значением 100.

Разбор численного ответа

Отдельно оценивается буферная ёмкость: она характеризует изменение кислотности в ответ на малое добавление кислоты или щёлочи. Близкая к нулю буферная ёмкость означает, что небольшая экспериментальная ошибка может заметно сдвинуть pH. Исходная проба в опыте «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» имеет вычисленный pH 6.5137; если измеренный pH заметно иной, надо проверить наличие дополнительных противоионов.

Данные для «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» следует интерпретировать в границах конкретной химической схемы. В сложных промышленных смесях возможны иные ионы, комплексообразование и дополнительные кислотно-основные ступени, которые здесь явно не заданы. Для модели «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» рассчитанная буферная ёмкость равна 0.021276; она относится к выбранной точке титрования, а не ко всему диапазону pH.

Проверка результата и границы применения

Результаты вычисления предназначены для сопоставления с лабораторными измерениями. В таблице выдаются отдельные величины, а не только один итог: pH, буферная ёмкость, доли форм и специфические для задачи характеристики. Для каждого расчёта можно сравнить несколько вариантов состава. В задачи типа «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» аналитическая проверка начинается со значения «Объём исходной пробы, мл» = 100, а затем уточняются остальные независимые измерения.

Ограничения применимости: Для сильно концентрированных растворов требуется более сложная модель активностей.; Щёлочность P/T справедлива при отсутствии заметного количества других титруемых оснований. Чтобы получить количественно надёжную оценку, используйте экспериментальные значения констант кислотности при температуре опыта и не распространяйте приближения за указанную область. Для рассчитанной пробы «Доля нейтрализованной кислоты в рабочем растворе — с поправкой на активность ионов» pH составляет 6.5137. При расхождении с практикой следует проверить применимость кислотных констант к температуре раствора.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

·

Проверенные примеры

Исходные данные лабораторной пробы

Объём исходной пробы, мл: 100; Аналитическая концентрация многоосновной кислоты, моль/л: 0.05; Концентрация титранта, моль/л: 0.1; Добавленный объём титранта, мл: 30; Константа первой ступени диссоциации Ka₁: 4e-07; Константа второй ступени диссоциации Ka₂: 4e-11; Температура исследуемого раствора, К: 298.15; Фоновая ионная сила, моль/л: 0.02.

pH раствора: 6.513735; Буферная ёмкость, моль/(л·pH): 0.021276377; Расчётная ионная сила, моль/л: 0.043081834; Концентрация H⁺, моль/л: 3.5178374e-07; Остаток баланса зарядов, моль/л: -1.2275201e-17.

Контроль после изменения объёма и температуры

Объём пробы увеличен на 6 %, температура выше на 5 К, остальные условия указаны в расчётных полях.

pH раствора: 6.4535897; Буферная ёмкость, моль/(л·pH): 0.022060294; Расчётная ионная сила, моль/л: 0.042063008; Концентрация H⁺, моль/л: 4.0357483e-07; Остаток баланса зарядов, моль/л: 2.7401516e-18.

Изменение одного рабочего измерения

Значение поля «Объём исходной пробы, мл» увеличено на 5,5 % при сохранении остальных показателей.

pH раствора: 6.4578354; Буферная ёмкость, моль/(л·pH): 0.022005115; Расчётная ионная сила, моль/л: 0.042144467; Концентрация H⁺, моль/л: 4.0010624e-07; Остаток баланса зарядов, моль/л: -1.6191882e-17

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Измерьте и внесите исходные данные: объём исходной пробы, мл, аналитическая концентрация многоосновной кислоты, моль/л, концентрация титранта, моль/л.
  2. Укажите дополнительные параметры опыта (добавленный объём титранта, мл, константа первой ступени диссоциации ka₁, константа второй ступени диссоциации ka₂, температура исследуемого раствора, к, фоновая ионная сила, моль/л). Все они входят в расчёт.
  3. Нажмите «Рассчитать». Сопоставьте значение pH, буферную ёмкость, ионный состав и расчётные объёмы титранта.
  4. Проверьте, выполнены ли условия применимости модели: разбавленный водный раствор, указанное число кислотных ступеней, отсутствие посторонних титруемых примесей.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Чем отличается эквивалентная точка от перехода окраски индикатора?

Эквивалентная точка задаётся химической стехиометрией. Индикатор меняет окраску в диапазоне pH и поэтому может давать систематическую погрешность объёма.

Можно ли применять расчёт к любой промышленной смеси?

Нет. Здесь явно заданы кислотные ступени и учитываемые противоионы. Неучтённые примеси, комплексы, осадки и сильная неидеальность могут изменить равновесие.

Похожие калькуляторы

⚗ХИМИЯ · КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ

PH смеси амфолитов — в области близкой к эквивалентности

PH смеси амфолитов — в области близкой к эквивалентности: расчёт pH, состава форм и буферной ёмкости. Исходные параметры: аналитическая концентрация основного вещества, моль/л, первая термодинамическая ka при 298 к, вторая термодинамическая ka при 298 к. Анализ электронейтральности и активности ионов.

⚗ХИМИЯ · КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ

PH смеси амфолитов — для многоступенчатого протонирования

PH смеси амфолитов — для многоступенчатого протонирования: расчёт pH, состава форм и буферной ёмкости. Исходные параметры: аналитическая концентрация основного вещества, моль/л, первая термодинамическая ka при 298 к, вторая термодинамическая ka при 298 к. Анализ электронейтральности и активности ионов.

⚗ХИМИЯ · КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ

PH смеси амфолитов — для смеси нескольких слабых кислот

PH смеси амфолитов — для смеси нескольких слабых кислот: расчёт pH, состава форм и буферной ёмкости. Исходные параметры: концентрация первой слабой кислоты, моль/л, концентрация второй слабой кислоты, моль/л, первая термодинамическая ka при 298 к. Анализ электронейтральности и активности ионов.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_998954/

Предварительный просмотр