Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 38 стр.

UptoLike

0
C
K
д
=
α
.
Пример 1. Определите концентрацию ионов Н
+
в 0,01М
растворе HNO
2
. Рассчитайте рН этого раствора. Для HNO
2
4
104
=
д
К .
Решение. Азотистая кислота является слабым электроли-
том, который диссоциирует обратимо:
+
+
22
NOHHNO .
Согласно данному уравнению диссоциации, определим
концентрацию ионов водорода по уравнению:
[
]
0
H C=
+
α
.
В данном уравнении неизвестна величина степени диссо-
циации
α
. Определим ее из соотношения Оствальда:
1
4
0
102
01,0
104
=
==
C
K
д
α
.
Подставляя значение величины
α
и значение исходной
молярной концентрации раствора в уравнение для определения
концентрации ионов водорода, получим
[
]
321
0
10210102H
+
=== C
α
моль/л.
Водородный показатель равен
[
]
2,6910lg2HlgpH
3
===
+
.
Пример 2. Определите рН 0,01М раствора NH
4
OH, если
5
108,1
=
д
К .
Решение. Гидроксид аммония является слабым электроли-
том, который диссоциирует обратимо:
+
+ OHNHOHNH
44
.
Согласно данному уравнению диссоциации, определим
концентрацию гидроксид ионов по уравнению:
[
]
0
OH C=
α
.
В данном уравнении неизвестна величина степени диссо-
циации
α
. Определим ее из соотношения Оствальда:
72
24
5
0
1024,41018
01,0
108,1
==
==
C
K
д
α
.
Подставляя значение величины
α
и значение исходной
молярной концентрации раствора в уравнение для определения
концентрации гидроксид ионов, получим
[
]
422
0
1024,4101024,4OH
=== C
α
моль/л.
Определим гидроксильный показатель:
[
]
,37310lg4,24OHlgpOH
4
===
.
Так как величины рН и рОН связаны между собой соотно-
шением
рН + рОН=14,
то
6310,3,3714pOH14pH
=
=
=
.
Для растворов сильных кислот и оснований концентрации
ионов водорода и гидроксильных групп определяются исходны-
ми молярными концентрациями без учета степени диссоциации
α
, так как для сильных электролитов 1
=
α
.
Пример 3. Определите рН 0,01М раствора NаOH.
Решение. Гидроксид натрия является сильным электроли-
том, который диссоциирует обратимо:
+
+ OHNaNaOH
.
Согласно данному уравнению диссоциации определим
концентрацию гидроксид ионов по уравнению:
[
]
2
0
10OH
== C
моль/л.
Определим гидроксильный показатель:
[
]
2lg10OHlgpOH
2
===
.
Так как величины рН и рОН связаны между собой соотно-
шением рН + рОН=14, то
12214pOH14pH
=
=
=
.
73
                                   Kд                                               Kд     1,8 ⋅ 10 −5
                             α=       .                                         α=     =               = 18 ⋅ 10 − 4 = 4,24 ⋅ 10 − 2 .
                                   C0                                               C0        0,01
                                                                            Подставляя значение величины α и значение исходной
      Пример 1. Определите концентрацию ионов Н+ в 0,01М              молярной концентрации раствора в уравнение для определения
растворе HNO2. Рассчитайте рН этого раствора. Для HNO2                концентрации гидроксид ионов, получим
К д = 4 ⋅ 10 −4 .                                                           [     ]
                                                                              OH − = α ⋅ C 0 = 4,24 ⋅ 10 −2 ⋅ 10 −2 = 4,24 ⋅ 10 −4 моль/л.
      Решение. Азотистая кислота является слабым электроли-                 Определим гидроксильный показатель:
том, который диссоциирует обратимо:
                                           −
                                                                                              [           ]
                                                                                   pOH = −lg OH − = −lg4,24 ⋅ 10 −4 = 3,37 .
                      HNO 2 ⇔ H + + NO 2 .                                  Так как величины рН и рОН связаны между собой соотно-
     Согласно данному уравнению диссоциации, определим                шением
концентрацию ионов водорода по уравнению:                                                        рН + рОН=14,
                             [ ]
                          H + = α ⋅ C0 .                              то
     В данном уравнении неизвестна величина степени диссо-                            pH = 14 − pOH = 14 − 3,37 = 10,63 .
циации α . Определим ее из соотношения Оствальда:                           Для растворов сильных кислот и оснований концентрации
                                                                      ионов водорода и гидроксильных групп определяются исходны-
                       Kд   4 ⋅ 10 −4                                 ми молярными концентрациями без учета степени диссоциации
                 α=       =           = 2 ⋅ 10 −1 .
                       C0    0,01                                     α , так как для сильных электролитов α = 1 .
      Подставляя значение величины α и значение исходной                    Пример 3. Определите рН 0,01М раствора NаOH.
молярной концентрации раствора в уравнение для определения                  Решение. Гидроксид натрия является сильным электроли-
концентрации ионов водорода, получим                                  том, который диссоциирует обратимо:
          [ ] H + = α ⋅ C 0 = 2 ⋅ 10 −1 ⋅ 10 −2 = 2 ⋅ 10 −3 моль/л.                          NaOH ⇔ Na + + OH − .
Водородный показатель равен                                                Согласно данному уравнению диссоциации определим
                         [ ]
                    pH = −lg H + = −lg2 ⋅ 10 −3 = 2,69 .              концентрацию гидроксид ионов по уравнению:
       Пример 2. Определите рН 0,01М раствора NH4OH, если                                 [       ]
                                                                                        OH − = C 0 = 10 −2 моль/л.
К д = 1,8 ⋅ 10 −5 .                                                        Определим гидроксильный показатель:
       Решение. Гидроксид аммония является слабым электроли-                                          [        ]
                                                                                     pOH = −lg OH − = −lg10 −2 = 2 .
том, который диссоциирует обратимо:                                        Так как величины рН и рОН связаны между собой соотно-
                        NH 4 OH ⇔ NH 4+ + OH − .                      шением рН + рОН=14, то
       Согласно данному уравнению диссоциации, определим
                                                                                      pH = 14 − pOH = 14 − 2 = 12 .
концентрацию гидроксид ионов по уравнению:
                         [     ]
                              OH − = α ⋅ C 0 .
       В данном уравнении неизвестна величина степени диссо-
циации α . Определим ее из соотношения Оствальда:                                                             73
                                      72