Название: Неорганическая химия - Учебное пособие.(Шевницына Л.В., Белова Т.Б.)

Жанр: Химия

Просмотров: 1794


Ионное произведение воды. водородный показатель

 

Пример 1. Вычислите водородный показатель раствора.

Вычислите водородный показатель pH раствора гидроксида калия, содержащегося в растворе в концентрации 4,2·10-3 моль/л.

Решение. Концентрация гидроксильных ионов в растворе KOH

СOH¯ = 4.2·10-3 моль/л.

Исходя из ионного произведения воды K(H2O) находим концентрацию ионов водорода:

Пример 2. Вычислите концентрации ионов OH- по значению водородного показателя раствора.

Рассчитайте концентрацию ионов OH- в растворе, pH которого равен 3,28.

Решение. По значению pH определяем концентрацию ионов Н+ в растворе:

Отсюда = 5,25·10-4 моль/л.

Концентрацию ионов OH- определяют по значению ионного произведения воды:

Пример 3. Вычислите рН сильного электролита с учётом его коэффициента активности.

Найдите водородный показатель раствора HNO3, если его молярная концентрация равна 0,178 моль/л.

Решение. При значительной концентрации сильного электролита его активная концентрация существенно отличается от истинной. Поэтому в таких случаях нужно вводить поправку на активность электролита. Определяем ионную силу раствора HNO3:

J = ½(0.178·12 + 0.178·12) = 0.356/2 = 0.178.

Далее по вычисленной ионной силе находим коэффициент активности иона Н+:fН+ = 0,838. Тогда активность ионов Н+:

Водородный показатель раствора HNO3

pH = – lg aн+ = – lg 0.148 = 0.83.

Пример 4. Вычислите рН раствора слабого электролита.

Определите рН 0,17 н  CH3COOH, константа диссоциации которой 1,75·10-5.

Решение. Константа и степень диссоциации слабого элек-тролита связаны между собой соотношением:

.

Определяем концентрацию ионов Н+:

= 0,17·1·10-2 = 0,17·10-2 моль/л.

Отсюда находим водородный показатель раствора СН3COOH:

рН = – lg 0,17·10-2 = 2,77.

 

Задачи

 

Что называется ионным произведением воды (константой автопротолиза)? Вычислите pH и pOH 0.01н раствора уксусной кислоты, степень ионизации которой в этом растворе равна 4,2 \%. (Ответ: 3,38; 10,62).

2 мл 96\%-й серной кислоты (плотность 1,84 г/см3) разбавили до 3 л. Вычислите pH раствора при α = 1. (Ответ: 1,62).

Чему равен pH раствора, в литре которого содержится

0,0051 г гидроксильных ионов? (Ответ: 10,48).

Вычислите pH 3,12\%-го раствора соляной кислоты, плотность которого равна 1,015 г/см3  при α = 1. (Ответ: 0,06).

1 г 72\%-й азотной кислоты равбавили  до 3,3 л. Чему будет равно pH раствора при α = 1. (Ответ: 2,47).

2 г 72\%-й азотной кислоты (плотность 1,43 г/см3) разбавили до 2 л. Вычислите pH раствора при α = 1. (Ответ: 1,79).

Могут ли pH и pOH быть равными 0? Меньше нуля? Чему равны pH и pOH раствора, концетрация ионов водорода в котором равна 10-4 моль/л?

Что называется водородным и гидроксильным показателями? Вычислите pH и pOH 0,1 н  раствора синильной кислоты. Константа ионизации HCN равна 7,2·10-10. (Ответ: 5,08; 8,92).

5 г раствора 98\%-й серной кислоты разбавили  до 5 л. Чему рано pH полученного раствора при α = 1? (Ответ: 1,70).

В 10 л раствора содержится 1 г NaOH . Вычислите pH

и pOH этого раствора при α = 1? (Ответ: 11,40; 2,60).