Химия. Сборник задач и упражнений. Часть I. Лямина Г.В - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

159
Пример 8
Рассчитайте рН 0,002 М раствора Н
2
СО
3
.
Решение
При расчетах рН слабых электролитов можно использо-
вать формулу рН = –lgС
Н
+
и учитывать только первую ступень
диссоциации:
Н
2
СО
3
⇄ Н
+
+ НСО
3
–
.
Константу диссоциации по первой ступени для угольной
кислоты находим в приложении: К
Д
1
= 4,45 · 10
–7
.
Равновесную концентрацию ионов водорода можно рас-
считать двумя способами: непосредственно из выражения для
К
д
и через степень диссоциации α.
1. Если принять концентрацию диссоциированных моле-
кул за С, то равновесные концентрации С
Н
+
и С
НСО
3
–
= С, а рав-
новесная концентрация недиссоциированных молекул С
Н
2
СО
3
=
(0,002 – С). Подставим эти значения в выражение для К
д
:
.1045,4
7
C
CC
K
0,002
Д
Решая это уравнения относительно С, получим
С = С
Н
+
= 3 ·10
– 5
. Откуда рН = –lgС
Н
+
= 4,52.
2. Поскольку К
Д
< 10
–4
, то в данном случае можно рассчи-
тать по упрощенному выражению закона разбавления Оствальда:
2
3
7
0
101,49
102
104,45
α
С
К
д
.
В соответствии с уравнением диссоциации концентрация
ионов С
Н
+
равна концентрации С
НСО
3
–
и концентрации диссо-
циированных по первой ступени молекул Н
2
СО
3
. Тогда, по оп-
ределению:
α = С/С
0
= С
Н
+
/ С
0
и С
Н
+
= αС
0
= 1,49·10
–2
·2·10
–3
= 2,98·10
–5
.
рН = –lgС
Н
+
= 4,52.
160
Пример 9
Рассчитайте рН 0,05 М раствора КОН.
Решение
Так как КОН сильный электролит, то рН следует рассчи-
тывать с учетом ионной силы раствора, т. е. через активность.
05,0)105,0105,0(2/1
22
2
imi
zC I 1/2 .
По справочным данным (прил. 5) находим коэффициент
активности, соответствующий этой ионной силе:
γ = 0,85, тогда а (ОН
–
) = γ·С
ОН
–
= 0,85·0,05 = 0,043 и
рОН= –lg С
ОН
–
= 1,37, рН = 14 – рОН = 14 – 1,37 = 12,63.
Пример 10
Рассчитайте рН и рОН 0,001 М раствора Pb(NO
3
)
2
, учиты-
вая только первую ступень гидролиза.
Решение
рН = – lg [Н
+
].
Запишем уравнение гидролиза нитрата свинца по первой
ступени:
Pb(NO
3
)
2
+ Н
2
О ⇄ PbOHNO
3
+ HNO
3
,
Pb
2+
+ 2NO
3
–
+ Н
2
О ⇄ PbOH
+
+ NO
3
–
+ H
+
+ NO
3
–
,
Pb
2+
+ Н
2
О ⇄ PbOH
+
+ H
+
.
Таким образом, концентрация Н
+
обусловлена диссоциа-
цией образующего сильного электролита – азотной кислоты.
Чтобы найти концентрацию Н
+
, необходимо знать степень гид-
ролиза нитрата свинца. Воспользуемся упрощенной формулой
закона Оствальда:
0
С
К
Г
;
0
С
С
.
В приложении находим К
ДО
2
= 3,0 ·10
–8
.
Обратите внима-
ние, что в данном случае используется константа диссоциации
основания по второй ступени.

Страницы