рН раствора, полученного смещением | Задачи 549 — 551

Вычисление рН раствора, полученного смещением

 

 

Задача 549. 

Рассчитать рН раствора, полученного смещением 25 мл 0,5 М раствора НСI, 10 мл 0,5 М раствора NаОН и 15 мл воды. Коэффициенты активности ионов принять равными единице.

Решение:

Рассчитаем количество HCl и NaOH по формуле n = (CM . V)/1000, где V – объём раствора, СМ – концентрация раствора, получим:

n(HCl) = (0,5 . 0,25)/1000 = 0,0125 моль; n(NaOH) = (0,5 . 0,10)/1000 = 0,005 моль.

При смешении растворов кислоты и щёлочи произойдёт реакция нейтрализации:

NaOH + HCl ⇔ NaCl + H2O                         

Из уравнения реакции следует, что кислота и щёлочь взаимодействуют друг с другом в отношении 1 : 1, значит, в избытке взят раствор кислоты, поэтому в растворе останется некоторое количество HCl, получим:

n’(HCl) = n(HCl) — n(NaOH) = 0,0125 — 0,005 = 0,0075 моль.

Значит, 0,0075 молей HCl содержится в 50 мл раствора, полученного при смешении 25 мл кислоты, 10 мл щёлочи и 15 мл воды. Теперь рассчитаем молярную концентрацию раствора после смешения, получим:

Учитывая, что коэффициент активности равен единице и, что концентрация ионов водорода в растворе одноосновной кислоты равна концентрации её,  получим:

[H+] = CM(HCl) = 0,15 моль.                           

Тогда 

pН = lg[Н+] = -lg1,5 . 10-1 = 1 — lg1,5 = 1 — 0,18 = 0,82.                          

Ответ: 0,82.


Задача 550.
Вычислить рН 0,1 н. раствора уксусной кислоты, содержащего, кроме того, 0,1 моль/л СН3СООNa. Коэффициенты активности ионов считать равными единице.
Решение:
Смесь уксусной кислоты и ацетата натрия представляет собой буферный раствор, рН которого не изменяется при разбавлении водой и при добавлении к нему небольших количеств сильного электролита. Концентрация ионов водорода в буферной системе определяется по формуле: 

где
КD – константа диссоциации кислоты, СК – концентрация кислоты, СС  — концентрация соли.

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

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

Тогда

Теперь определим рН раствора:

pН = lg[Н+] = -lg1,8 . 10-5 = 5 — lg1,8 = 5 — 0,255 = 4,75.                               

рН буферного раствора можно определить по формуле:

где pKD = -lgKD.

Отсюда

Ответ: 4,75.


Задача 551.
Как изменится рН, если вдвое разбавить водой: а) 0,2 М раствор НСI; б) 0,2 М раствор СН3СООН; в) раствор, содержащий 0,1 моль/л СН3СООН и 0,1 моль/л?
Решение:
а) HCl – сильный электролит, поэтому его степень диссоциации равна единице. Тогда концентрацию ионов водорода найдем по формуле  [H+] = CM ., получим:

[H+] = 0,2 . 1 = 0,2 моль.

Отсюда

1 = lg[Н+] = -lg2 . 10-1 = 1 — lg2 = 1 — 0,30 = 0,70.  

При разбавлении раствора в двое, соответственно в два раза уменьшится концентрация раствора, тогда [H+]  = 0,2/2=0,1моль/л.   

Отсюда

pН’1 = lg[Н+] = -lg1 . 10-1 = 1 — lg1 = 1 — 0,0 = 1,0.

Находим изменение рН раствора:

pН’1 — pН1 = 1 — 0,70 = 0,30.

Видео:Расчет рН растворов сильных и слабых кислот. Химия для поступающих.Скачать

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

Таким образом, увеличение рН раствора составило 0,3.

б) Уксусная кислота как слабый электролит диссоциирует по схеме:

Рассчитаем концентрацию ионов водорода в растворе кислоты по формуле [Н+] = CM . получим:

+] = 0,2 . 9,5 . 10-3 = 1,9 . 10-3.                                         

Отсюда

2 = lg[Н+] = -lg1,9 . 10-3 = 3 — lg1,9 = 3 — 0,29 = 2,71.                                       

При разбавлении раствора в двое, соответственно в два раза уменьшится концентрация раствора, тогда
+]’2  = 0,2/2=0,1 моль/л. 

Определим степень диссоциации кислоты по формуле:

Тогда

pН’2 = lg[Н+] = -lg1.34 . 10-3 = 3 — lg1,9 = 3 — 0,13 = 2,87.                                     

Находим изменение рН раствора:

pН’2 — pН2 = 2,87 — 1,71 = 0,16.                                  

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

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

Таким образом рН раствора уксусной кислоты увеличилась на 0,16.

в) Смесь уксусной кислоты и ацетата натрия представляет собой буферный раствор, рН которого не изменяется при разбавлении водой и при добавлении к нему небольших количеств сильного электролита. Концентрация ионов водорода в буферной системе определяется по формуле: 

где
КD – константа диссоциации кислоты, СК – концентрация кислоты, СС — концентрация соли.

Тогда

При разбавлении буферной смеси отношение концентраций кислоты и соли не изменится, поэтому рН смеси тоже не изменится и будет равно:

pН = lg[Н+] = -lg1,8 . 10-5 = 5 — lg1,8 = 5 — 0,255 = 4,75.                              

Ответ: а) увеличится на 0,3; б) увеличилась на 0,16; в) не изменится.


🌟 Видео

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

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

Особые случаи pH растворов. Решение задач на рН.Скачать

Особые случаи pH растворов. Решение задач на рН.

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

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

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

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

Вычисление рН в растворах солейСкачать

Вычисление рН в растворах солей

Определение рН потенциометрическим методомСкачать

Определение рН потенциометрическим методом

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])

pH растворов | Основные понятия | Олимпиадные задачи по химииСкачать

pH растворов | Основные понятия | Олимпиадные задачи по химии

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

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

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

pH и буферные растворы | Медицинская химия | МедвузаСкачать

pH и буферные растворы | Медицинская химия | Медвуза

Потенциометрический принцип измерения рНСкачать

Потенциометрический принцип измерения рН

pH раствора солиСкачать

pH раствора соли

Задачи на примеси. 1 часть. 9 класс.Скачать

Задачи на примеси. 1 часть. 9 класс.

Тема 17. Понятие о водородном показателе (рН) раствораСкачать

Тема 17. Понятие о водородном показателе (рН) раствора

Константа основности (Кb) и рН для слабых кислот pH=14-1/2(lgKb-lg[B])Скачать

Константа основности (Кb) и рН для слабых кислот pH=14-1/2(lgKb-lg[B])

Вывод формулы для расчета pH буферного раствораСкачать

Вывод формулы для расчета pH буферного раствора
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии