Eksempeloppgave Kjemi 2 Vår 2023

Her ser du et utdrag av besvarelsen på spørsmål 8c:

Forslag 2 om tilsetning av en CH₃COOH/CH₃COO^- buffer er det best egnede forslaget. pKa for CH₃COOH finnes i Vedlegg 1 (om Syrekonstanter) til 4,76. Bufferområdet for denne bufferen er dermed følgende intervall: 

Dette bufferområdet er helt klart et surt miljø (som ønsket), uten å bli for ekstremt. Produsentene har antakelig kjennskap til en eller annen optimal pH-verdi for elektrolysen. Fordelen ved å benytte en buffer er at man kan fastholde elektrolysen ved denne optimale pH-verdien.

Forslag 1 er ikke optimalt. En NH₄Cl-løsning kan ganske visst fastholde elektrolysen i et surt miljø (siden NH₄⁺ er en syre), men siden det ikke er snakk om en buffer, kan pH variere en del under elektrolysen, og det er nok ikke hensiktsmessig, siden man normalt foretrekker stabile forsøksbetingelser. Andre kritikkpunkter kan være dannelse av ubehagelige gasser som NH₃ og Cl₂: 

NH₄⁺-ionet inngår i en syre-base-reaksjon med OH^-:

NH₃ er ikke sunn å innånde i store mengder.

Det opplyses at Zn²⁺(aq) reduseres til Zn(s) ved hjelp av elektrolyse. Siden det er en hydrolyse, må det også være et atom som oksideres. Vi får ikke opplyst hvilket atom som oksideres, men det kan i den forbindelse være et problem at NH₄Cl inneholder Cl^-. Cl^- kan nemlig oksideres til Cl₂:

Cl₂ er selv i små mengder særdeles farlig å innånde. Cl₂ ble for eksempel anvendt som krigsgass under første verdenskrig.

Forslag 3 er ..