Расчет рН сильных кислот и оснований

Расчет рН слабых кислот и оснований

рН = - lg

а) для кислот:

I _р-ра = 0,5 × å(с_i × z ² _i) Þ g_Н⁺ (по таблице или формуле)

Þ а _Н ⁺ = g_Н⁺ × с _Н⁺ Þ рН = -lg а _Н ⁺

б) для оснований:

I _р-ра = 0,5 × å(с_i × z ² _i) Þg_OН^- (по таблице или формуле)Þ а _ОН ^- = g_ОН^-× с _ОН^-Þ рН = 14 + lg а _ОН^-

рН = 14 - рОН =14 + lg а _ОН ^- = 14 + lg g_ОН^-. с _ОН^-

ЗАДАЧА

Рассчитайте рН 0,05 М раствора НСN.

Решение.

НСN Н⁺ + СN^-

слабая кислота, с _о = 0,05 моль/л, К _Д= 7,9×10^-10 (из таблицы)

a < 0,07 Þ расчет по упрощенной формуле:

с _H⁺ = aс_о = 1,26×10^-4×0,05 = 6,3×10^-6 моль/л

рН = ‑lg с _H⁺ = - lg 6,3×10^-6 = 5,18.

ЗАДАЧА

Рассчитайте концентрацию азотистой кислоты НNО₂ в растворе с рН = 2,7.

Решение.

НNО₂ Н⁺ + NО₂^-.

слабый электролит, К _Д= 4,6×10^-4

рН = 2,7 Þ при равновесии

[H⁺] = [NO₂ ^–] = 10^-2,7 моль/л, [HNO₂] = (с _о - 10^-2,7) моль/л

К _{Д HNO2} = [H⁺] [NO₂^–]/ [HNO₂] Þ

4,6×10^-4 = 10^-2,7×10^-2,7 / (с _о – 10^-2,7)

Þ с _о =0,00214 моль/л.

ЗАДАЧА. Рассчитайте, как изменится рН 0,05 М раствора КОН при введении в него 0,05 моль/л КCl.

Решение.

1) Расчет рН раствора чистой щелочи.

Сильный электролит:

КОН ® К⁺ + ОН^-

с _, моль/л: 0,05 0,05 0,05

I = 1/2(0,05×1² + 0,05×1²) = 0,05,

Þ g = 0,85 (по табл. или формуле).

а _ОН- = g_ОН-∙ с _OH^- = 0,85×0,05 = 0,043

рОН = – lg а _ОН- = – lg 0,043 = 1,37.

рН = 14 – 1,37 = 12,63.

2) Расчет рН после добавления соли.

Соль – сильный электролит:

КСl ® К⁺ + Сl^-

с _, моль/л: 0,05 0,05 0,05

I = 1/2å с_i∙z_i ² = 1/2 (с _ОН- z _OH-²+ c _Na+ z _Na+²+ c _Cl- z _Cl-²+ c _K+ z _K+²) = 0,1.

Þ g_ОН- = 0,8, рОН = – lg 0,8×0,05 = – lg 0,04 = 1,4.

рН = 14 – 1,4 = 12,6.

! а _ОН-↓ Þ рН ↓ с 12,63 до 12,6.

ЗАДАЧА. Рассчитайте концентрацию основания Ва(ОН)₂ в растворе с рН = 11,3; g_ОН- = 0,965.

Решение. Ва(ОН)₂ - щелочь, сильный электролит:

Ва(ОН)₂ ® Ва²⁺ + 2ОН^-

с _, моль/л: с _о с _о 2 с _о

рОН = 14 - 11,3 = 2,7 Þ а _ОН- = 10^-2,7 моль/л.

а _ОН- = g_ОН--∙ с _OH^- Þ с _OH^- = 10^-2,7/0,965 = 0,002 моль/л.

с (Ba(OH)₂)= с _OH^- /2 = 0,002/2 = 0,001 моль/л.

Дата добавления: 2014-10-31