GRUPPUPPGIFT 6

Flyktvägen

Kapten Kirk, befälhavare på rymdskeppet Enterprise, har just kommit ombord på en övergiven station i galaxen Andromeda. Ganska snart inser han att han och hans besättning är fångna i en fälla, iscensatt av ärkerivalen Guorbuork på det kringflackande piratskeppet Universal Vasectomi. För att låsa upp flyktluckan i stationen måste han slå in en niosiffrig kod. Ovanför knappsatsen finns denna ledtråd:

Lösning A är 137 ml av en stark syra med koncentrationen 3,52∙10-3 mol/dm3. Formeln är HX.

Lösning B är en stark bas. Du blandar 0,13 g i 1 liter vatten. Formeln för hydroxiden är CaY.

Lösning C tillverkas genom att man häller 13 ml av en 0,0250 mol/dm3 KOH-lösning till lösning A.

Kombinationen till dörren är pH för A + B + C med tre siffrors noggranhet. Du har som chefskemist på Enterprise fått i uppdrag av kapten Kirk att lösa problemet. Vad är koden?

Ledning: Om pH för lösning 1 är 8,15, pH för lösning 2 är 7,34 och pH för lösning 3 är 2,78 blir kombinationen   8-1-5-7-3-4-2-7-8.

Kombinationen till stationens operativa centrum är:
 

Förslag på lösning

Lösning A
pH = – log [3,52∙10-3] = 2,45

Lösning B
nOH = 2∙0,13/(40,1 + 2(16+1)) = 3,50877∙10-3 mol
c = 3,50877∙10-3/1 = 3,50877∙10-3 mol/dm3
pOH = – log [3,50877∙10-3] = 2,45   ⇒   pH = 14 - pOH = 14 – 2,45 = 11,5  

Lösning C
nH+ = 0,137∙3,52∙10-3 = 0,00048224 mol
  nOH- = 0,013∙0,025 = 0,000325 mol

Eftersom det finns mer H+ än OH- måste lösningen bli sur

nH+ = 0,00048224 – 0,000325 = 0,00015724 mol

Vtot = 0,137 + 0,013 = 0,15 ml

[H+] = 0,00015724/0,15 = 0,001048 mol/dm3

pH = –log [0,001016] = 2,98

Koden till flyktvägen blir alltså: