chemistry worksheet 3

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Chemistry  122  (General  College  Chemistry  I)-­‐  Fall  2018   Discussion  Worksheet  Week  14  (Coordinated  by  Dr.  R.  Hatfield)  

  Topics:  Acid-­‐Case  Titration  Curves:  strong  acid-­‐strong  base,  weak  acid-­‐strong  base,  weak  base-­‐strong  acid;   pH  indicators,  titration  curves  for  polyprotic  acids       Relevant  Chapters  in  Silberberg,  8e:  Chapter  19  Section  2,  pp.  853-­‐864.       Student  Directions:    Try  all  problems  with  your  best  effort  and  bring  your  work  to  discussion.    Use   your  text  as  a  resource  for  any  constants  or  relationships  needed.  You  will  have  to  work  ahead.   When  topics  are  completely  covered  in  lecture,  go  back  and  redo  any  problems  you  did  not   understand.     Thursday  and  Friday  Discussion  Sessions  Special  Instructions:  Remember  to  turn  in  both  week  13  and   14  worksheets  during  week  14  discussion  for  credit.    

1. Define  the  following  terms  in  an  acid-­‐base  titration:    

a. equivalence  point      

b. endpoint        

2. Strong  base-­‐titrated  with  strong  acid.    Without  doing  any  detailed  calculations,  sketch  the   curve  for  the  titration  of  30.0  mL  of  0.10  M  NaOH  with  0.1  M  HCl.    Indicate  the  approximate   pH  (a)  at  the  start  of  the  titration  and  (b)  at  the  equivalence  point.    What  is  the  total  solution   volume  at  the  equivalence  point?         [  a.  13.0;  b.  7.0;  c.  60  mL]  

                                 

3. Strong  acid-­‐titrated  with  strong  base.    Suppose  the  titration  was  reversed  in  question  2.    If   you  titrated  30.0  mL  of  0.1  M  HCl  with  0.1  M  NaOH,  indicate  the  approximate  pH  (a)  at  the   start  of  the  titration  and  (b)  at  the  equivalence  point.    (c)  What  is  the  total  volume  of   solution  at  the  equivalence  point?    Add  this  curve  to  your  sketch  in  question  2.                     [a.  1.0;  b.  7.0;  c.  60  mL]  

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4.    Find  the  pH  during  the  titration  of  20.00  mL  of  0.1000  M  formic  acid,  HCOOH  (K!  =  1.8  x  10-­‐4),   with  0.1000  M  NaOH  solution  after  the  following  additions  of  titrant  (NaOH):    

(a) 0  mL                     [2.37]                

   

(b) 10.00  mL                   [3.74]        

(c) 15.00  mL                   [4.22]        

(d) 19.00  mL                   [5.02]    

   

(e) 19.95  mL                   [6.34]        

(f) 20.00  mL                   [8.22]        

(g) 20.05  mL                   [10.10]        

(h) 25.00  mL                   [12.05]         Now,  sketch  the  graph  pH  vs.  volume  of  NaOH  added  (in  mL)  and  identify  the  following  points  on   the  graph:  

(a) pH  when  the  [HCOOH]  =  [HCOO!]    called  the  “half-­‐equivalence”  point   [3.74]   (b) pH  at  the  equivalence  point               [8.22]  

     

What  indicator  would  be  most  suitable  for  this  titration  (See  Fig.  19.9  on  p.  861)?