Как правильно рассчитать рН раствора соли, кислоты и щелочи
Вычисление рН раствора соли CuCl2
Задача 148.
Вычислить рН, 0,1М раствора CuCl2 (гидролиз по первой ступени). K1[Cu(OH2)] = 3,4•10-7.
Решение:
Гидролиз соли протекает по уравнению:
Cu2+ + HOH CuOH+ + H+;
CuCl2 + H2O = (CuOH)Cl + HCl.
h = [(3,4•10-7)/0,1]1/2 = 1,84•10-3;
[H+] = h.CM = (1,84•10-3) • 0,1 = 1,84•10-4 моль/л;
рН = -lg[H+] = -lg1,84•10-4 = 4 — 0,26 = 3,74.
Вычисление рН раствора КОН
Задача 149.
Рассчитать pН раствора KOH с массовой долей = 0,6%.
Решение:
M(KOH) = 56 г/моль.
1. Рассчитаем массу КОН, получим:
100 — 0,6
1000 —-х
х = (1000 • 0Б)/100 = 6 г.
2. Рассчитаем количество КОН, получим:
n(KOH) = m(KOH)/M(KOH) = 6/56 = 0,107 моль.
3. Рассчитаем концентрацию гидрокид ионов, получим:
[OH—] = n(KOH) = 0,107 г/моль.
4. Рассчитаем рОН, получим:
pOH = -lg[OH-] = -lg0,107 = 1 — 0,03 = 0,97.
5. Рассчитаем рН, получим:
pOH + pH = 14;
pH = 14 – pOH = 14 – 0,97 = 13,03.
Ответ: рН = 13,03.
Расчет рН раствора соляной кислоты
Задача 150.
Определите pH 0,05 Н раствора соляной кислоты, с учётом влияния ионной силы раствора.
Решение:
Без учета активности ион Н+ рН = -lg0,05 = 2 — lg5,0 = 1,3.
А с учетом активности иона Н+, получим:
Для 1–1 валентного электролита HCl
I = 0,5[C(H+)•1/2 + C(Cl–)•12] = 0,05 моль/л.
Активность концентрации иона в растворе электролита пропорциональна его концентрации CM, моль/л:
a(H+) = fCM,
где f — коэффициент активности иона.
Значение коэффициента рассчитаем по формуле Гюнтельберга:
lgf = [-h•Z(+)2•I(1/2)]/[1 + I(1/2)], где
h — константа, зависящая от диэлектрической проницаемости раствора e и температуры Т; Z(+) — заряд катиона; I — ионная сила раствора. Здесь I(1/2) — это корень квадратный из значения ионной силы раствора, I.
Коэффициент пропорциональности h при н.у. равен 0,512.
Тогда
[-0,512•0,05(1/2)]/[1 + 0,05(1/2)] = (-0,512•0,2236)/(1 + 0,2236) = -0,1027;
f = lg-0,1027 = 0,79.
Отсюда
a(H+) = fCM = 0,79 •0,05 = 0,0395 моль/л;
рН = -lg0,0395 = 2 — lg3,95 = 1,6.
Ответ: рН = 1,6, а не 1,3.
Расчет рН раствора серной кислоты
Задача 151.
Рассчитайте pH 0,1М раствора H2SO4 (Ka2=1,02•10-2).
Решение:
Уравнения ступеньчатой диссоциации кислоты:
Видео:Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.Скачать
H2SO4 = H+ + HSO4–;
HSO4– = H+ + SO42–;
Ка2 = 1,02·10—2.
Допустим, что на первой ступени кислота с концентрацией с моль/л образует с моль/л ионов H+ и с моль/л HSO4–. Ионы HSO4– диссоциируя далее, дадут х моль/л ионов водорода и х моль/л ионов SO42–. Учитывая это, получим выражения для концентраций ионов в растворе кислоты:
[H+] = (c + х);
[HSO4–] = (c — x);
[SO4(2-)] = х.
Тогда
Ка2 = {[H+][SO42–]}/[HSO4–]
Следовательно
1,02•10-2 = (c — x)/[(c + x)x], и при с = 10-2;
1,02•10-2(c — x) = [(c + x)x];
0,0102•0,01 + 0,0102х = 0,01х + x2;
х2 + 0,0202х — 0,000102 = 0.
х2 + 0,0202х — 0,000102 = 0, где
а — 1; b = 0,0202; с = -0,000102;
D = b2 — 4ac = (0,0202)2 — 4•1•(-0,000102) = 0,00040804 + 0,000408 = 0,00081604;
D > 0. Корень квадратный из 0,00081604 равен 0,0286, значит, решая уравнения, получим два значения х:
Видео:сильные и слабые электролиты РАСЧЕТ рНСкачать
x1 = (-0,0202 + 0,0286)/(2 • 1) = 0,0042;
х2 = (-0,0202 — 0,0286)/(2 • 1) = -0,0244.
За значение «х» принимаем положительное число, т.е. х = 0,0042.
Следовательно,
[H+] = (с + х) = 0,01 + 0,0042 = 0,0142 моль/л.
pH = -lg[H+] = -lg0,0142 = -lg1,42 • 10-2 = 2 — lg1,42 = 2 — 0,15 = 1,85.
Ответ: рН = 1,85.
💥 Видео
Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.Скачать
Расчет рН растворов сильных и слабых оснований. Химия для поступающих.Скачать
Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.Скачать
Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. 9 класс.Скачать
Константа кислотности (Ка) и рН для слабых кислот pH=1/2(lgKa-lg[HA])Скачать
Особые случаи pH растворов. Решение задач на рН.Скачать
Расчёты pH буферных растворов (видео 5) | Буферные растворы | ХимияСкачать
Решение задачи на pH | Химия ЦТ, ЦЭ, ЕГЭ | Решение задач по химии | Химия для школьниковСкачать
Вычисление рН в растворах солейСкачать
ВЫБОРЫ: ВАРИАНТЫ ДЕЙСТВИЙ Статус S07Е24Скачать
pH растворов | Основные понятия | Олимпиадные задачи по химииСкачать
Электролиз расплавов и растворов солей.Теория для задания 22 ЕГЭ по химииСкачать
Задачи на степень диссоциации.Скачать
Задача на приготовление растворов методом "КРЕСТА". Включает См и массовую долю р-ров.Скачать
Определение рН потенциометрическим методомСкачать
Растворы электролитовСкачать
Вывод формулы для расчета pH буферного раствораСкачать
pH раствора солиСкачать