Расчет рН растворов электролитов. Задачи 149 — 151

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

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.

H2SO4  = H+ + HSO4;
HSO4 = H+ + SO42;
Ка2 = 1,02·102.

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] = (cx);
[SO4(2-)] = х.

Тогда

Ка2 = {[H+][SO42–]}/[HSO4]

Следовательно

1,02•10-2 = (cx)/[(c + x)x], и при с = 10-2;
1,02•10-2(cx)  = [(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:Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.Скачать

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.

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

сильные и слабые электролиты РАСЧЕТ рНСкачать

сильные и слабые электролиты РАСЧЕТ рН

Расчет рН растворов сильных и слабых оснований. Химия для поступающих.Скачать

Расчет рН растворов сильных и слабых оснований. Химия для поступающих.

Особые случаи pH растворов. Решение задач на рН.Скачать

Особые случаи pH растворов. Решение задач на рН.

Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. 9 класс.Скачать

Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. 9 класс.

Константа кислотности (Ка) и рН для слабых кислот pH=1/2(lgKa-lg[HA])Скачать

Константа кислотности (Ка) и рН для слабых кислот pH=1/2(lgKa-lg[HA])

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.Скачать

Примеры решения задач на водородный показатель pH растворов. 11 класс.

Решение задачи на pH | Химия ЦТ, ЦЭ, ЕГЭ | Решение задач по химии | Химия для школьниковСкачать

Решение задачи на pH | Химия ЦТ, ЦЭ, ЕГЭ | Решение задач по химии | Химия для школьников

Расчёты pH буферных растворов (видео 5) | Буферные растворы | ХимияСкачать

Расчёты pH буферных растворов (видео 5) |  Буферные растворы | Химия

pH растворов | Основные понятия | Олимпиадные задачи по химииСкачать

pH растворов | Основные понятия | Олимпиадные задачи по химии

Вычисление рН в растворах солейСкачать

Вычисление рН в растворах солей

ВЫБОРЫ: ВАРИАНТЫ ДЕЙСТВИЙ Статус S07Е24Скачать

ВЫБОРЫ: ВАРИАНТЫ ДЕЙСТВИЙ Статус S07Е24

Задача на приготовление растворов методом "КРЕСТА". Включает См и массовую долю р-ров.Скачать

Задача на приготовление растворов методом "КРЕСТА". Включает См и массовую долю р-ров.

Электролиз расплавов и растворов солей.Теория для задания 22 ЕГЭ по химииСкачать

Электролиз расплавов и растворов солей.Теория для задания 22 ЕГЭ по химии

Растворы электролитовСкачать

Растворы электролитов

Определение рН потенциометрическим методомСкачать

Определение рН потенциометрическим методом

Задачи на степень диссоциации.Скачать

Задачи на степень диссоциации.

Вывод формулы для расчета pH буферного раствораСкачать

Вывод формулы для расчета pH буферного раствора

pH раствора солиСкачать

pH раствора соли
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии