Test na Silné a slabé kyseliny

Otázka 1: Pro silné kyseliny se uvádí disociační konstanta Ka, která kvantifikuje míru jejich částečné disociace.

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Silné kyseliny disociují téměř úplně, proto se pro ně Ka neuvádí nebo se považuje za nekonečné. Disociační konstanta Ka kvantifikuje míru disociace pouze pro slabé kyseliny, které disociují částečně.

Otázka 2: Kyselina s vyšší hodnotou pKa je považována za silnější než kyselina s nižší hodnotou pKa.

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Podle studijních materiálů platí, že čím nižší je hodnota pKa, tím silnější je kyselina. Hodnota pKa je definována jako záporný dekadický logaritmus Ka, a čím vyšší je Ka, tím silnější je kyselina.

Otázka 3: Jaká je hodnota pH 0,1 mol·dm⁻³ roztoku kyseliny octové (CH₃COOH), pro kterou je disociační konstanta Ka = 1,8 · 10⁻⁵?

A. pH ≈ 1,0

B. pH ≈ 2,87

C. pH ≈ 4,74

D. pH ≈ 5,87

Vysvětlení: Podle studijních materiálů se pH 0,1 mol·dm⁻³ roztoku kyseliny octové (Ka = 1,8 · 10⁻⁵) vypočítá následovně: Nejprve se ověří platnost zjednodušení (c₀/Ka = 0,1 / 1,8 · 10⁻⁵ ≈ 5555 > 400). Poté se spočítá koncentrace H⁺ iontů (x) pomocí zjednodušeného vzorce x = √ (Ka · c₀) = √ (1,8 · 10⁻⁵ · 0,1) ≈ 0,00134 mol·dm⁻³. Nakonec se vypočítá pH = -log₁₀(0,00134) ≈ 2,87.

Otázka 4: Které z následujících tvrzení správně popisuje disociační konstantu Ka pro slabou kyselinu HA?

A. Ka představuje poměr počáteční koncentrace kyseliny k rovnovážné koncentraci vodíkových iontů.

B. Vyšší hodnota Ka znamená slabší kyselinu, protože to indikuje menší disociaci molekul HA.

C. Ka se vypočítá jako podíl součinu rovnovážných koncentrací H⁺ a A⁻ iontů a rovnovážné koncentrace nedisociované kyseliny HA.

D. Pro silné kyseliny se Ka běžně pohybuje v rozmezí 10⁻² až 10⁻¹⁰, což je indikátor jejich téměř úplné disociace.

Vysvětlení: Disociační konstanta Ka je definována jako rovnovážná konstanta pro disociační reakci slabé kyseliny HA. Její výraz je Ka = ([H⁺] · [A⁻]) / [HA], kde [H⁺] je rovnovážná molární koncentrace vodíkových iontů, [A⁻] je rovnovážná molární koncentrace konjugované báze a [HA] je rovnovážná molární koncentrace nedisociované kyseliny. Vyšší hodnota Ka indikuje silnější slabou kyselinu a vyšší míru disociace. Rozmezí 10⁻² až 10⁻¹⁰ je typické pro slabé kyseliny, nikoliv pro silné, které mají Ka tak vysoké, že se často neuvádí.

Otázka 5: Ekvivalentní bod titrace slabé kyseliny silnou zásadou se vždy nachází v zásadité oblasti (pH > 7,0).

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Pro titraci slabé kyseliny silnou zásadou je ekvivalentní bod vždy v zásadité oblasti (pH > 7,0). To je způsobeno hydrolýzou konjugované báze, která vzniká v ekvivalentním bodě a reaguje s vodou za vzniku OH⁻ iontů.