Как правильно рассчитать молярность кислот по значению рН их растворов

Задача 90. 
Вычислите молярность раствора НСООН, имеющего рН 3,0. 
Решение:
рН = 3,0;
К_D(НСООН) = 1,77 · 10^–4.

Водородный показатель (pH) раствора численно равен десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:

рН = -lg[H+]

Пусть искомая концентрация ионов водорода будет «х«. Тогда, учитывая, что pH раствора 3,0, найдем концентрацию ионов водорода в этом растворе:

-lg[H⁺] = -lgx = 3,0

Тогда

х = 1 · 10^–3.

Таким образом,концентрация ионов водорода в растворе равна 1 · 10^–3 моль/дм³.

Концентрации ионов [H⁺] и ионов [НCOO^—] в растворе НCOOH равны:

НCOOH ⇔ НCOO^— + H⁺

Обозначим искомую концентрацию уксусной кислоты через «у» и найдём его значение из выражения константы диссоциации, получим:

К_D(НСООН) = [H⁺][НCOO^—]/[НCOOH];

1,77 · 10^–4 = (1 · 10^–3)²/у;

у = (1 · 10^–3)²/(1,77 · 10^–4) = 5,65 · 10^–3 моль/дм³. 

Ответ: С_М(НСООН) = 5,65 · 10^–3 моль/дм³. 
 

Задача 91. 
Определите молярность раствора НСN, имеющего рН 5,0. 
Решение:
рН = 5,0;
К_D(НСN) = 7,90 · 10^–10.

Водородный показатель (pH) раствора численно равен десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:

рН = -lg[H⁺]

Пусть искомая концентрация ионов водорода будет «х«. Тогда, учитывая, что pH раствора 5,0, найдем концентрацию ионов водорода в этом растворе:

-lg[H⁺] = -lgx = 5,0

Тогда

х = 1 · 10^–5.

Таким образом, концентрация ионов водорода в растворе равна 1 · 10^–5 моль/дм³.

Концентрации ионов [H⁺] и ионов [CN^—] в растворе НСN равны:

НСN ⇔ СN^— + H⁺

Обозначим искомую концентрацию уксусной кислоты через «у» и найдём его значение из выражения константы диссоциации, получим:

К_D(НСN) = [H⁺][CN^—]/[НСN];

7,90 · 10^–10 = (1 · 10^–5)²/у;

у = (1 · 10^–5)²/(7,90 · 10^–10) = 0,127 моль/дм³. 

Ответ: С_М(НСN) = 0,127 моль/дм³.

Задача 92. 
Определите молярность раствора СН₃СООН, имеющего рН 4,0. 
Решение:
рН = 4,0;
К_DСН₃СООН) = 1,78 · 10^–5.

Водородный показатель (pH) раствора численно равен десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:

рН = -lg[H⁺]

Пусть искомая концентрация ионов водорода будет «х«. Тогда, учитывая, что pH раствора 4,0, найдем концентрацию ионов водорода в этом растворе:

-lg[H+] = -lgx = 4,0

Тогда

х = 1 · 10^–4.

Таким образом,концентрация ионов водорода в растворе равна 1 · 10^–4 моль/дм³.

Концентрации ионов [H⁺] и ионов [СН₃СОО^—] в растворе СН₃СООН равны:

СН₃СООН ⇔ СН₃СОО^— + H⁺

Обозначим искомую концентрацию уксусной кислоты через «у» и найдём его значение из выражения константы диссоциации, получим:

К_D(СН₃СООН) = [H⁺][СН₃СОО^—]/[СН₃СООН];

1,78 · 10^–5 = (1 · 10^–4)²/у;

у = (1 · 10^–4)²/(1,78 · 10^–5) = 5,6 моль/дм³. 

Ответ: С_М(СН₃СООН) = 5,6 моль/дм³. 
 

Задача 93. 
Вычислите молярность раствора C₂H₅COOH, имеющего рН 3,2. 
Решение:
рН = 3,2;
К_D(C₂H₅COOH) = 1,40 · 10^–4.

Водородный показатель (pH) раствора численно равен десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:

рН = -lg[H⁺]

Пусть искомая концентрация ионов водорода будет «х«. Тогда, учитывая, что pH раствора 3,2, найдем концентрацию ионов водорода в этом растворе:

-lg[H⁺] = -lgx = 3,2

Тогда

х = 6,3 · 10^–4.

Таким образом,концентрация ионов водорода в растворе равна 6,3 · 10^–4 моль/дм³.

Концентрации ионов [H⁺] и ионов [C₂H₅COO^—] в растворе C₂H₅COOH равны:

C₂H₅COOH ⇔ C₂H₅COO^—  +  H⁺

Обозначим искомую концентрацию уксусной кислоты через «у» и найдём его значение из выражения константы диссоциации, получим:

К_D(C₂H₅COOH) = [H⁺][C₂H₅COO^—]/[C₂H₅COOH];

1,40 · 10^–4 = (6,3 · 10^–4)²/у;

у = (6,3 · 10^–4)^2/(1,40 · 10^–4) = 2,84 · 10^–3 моль/дм³. 

Ответ: С_М([C₂H₅COOH) = 2,84 · 10^–3 моль/дм³.