Расчет рН, если гидролиз идет по катиону и аниону

Расчет рН растворов солей с гидролизом по катиону

К_Г = К_В/К_{Д основания} Þ Þ с _Н+ = b×с_о Þ рН= - lg( )

(концентрация соли не влияет на b)

К_Г = К_В/ (К_{Д кислоты} К_{Д основания}) Þ Þ

с _Н+ = Þ рН = 0,5[- lgK _В - lgК _Д(к-ты) + lgК _Д(осн)] =0,5[рК_В +р К _Д(к-ты) - р К _Д(осн)]

(- lgK _В = р K _В при 25⁰ С р K _В = 14)

Задача 22.

Рассчитайте рН 0,1 М раствора K₂S, учитывая только 1-ю ступень гидролиза.

Решение.

Соль K₂S, являясь сильным электролитом, полностью диссоциирует на ионы: K₂S Þ 2 K⁺ + S^2-

0,2 0,1

Следовательно, начальная концентрация сульфид-ионов С₀ равна 0,1 моль /л. Гидролизу подвергается анион S^2- (учитываем только 1 -ю ступень):

S^2- + H₂O Û HS^- + OH^- Из уравнения реакции следует, что в результате гидролиза образуются ОН^- - ионы, среда основная, рН > 7.

Поскольку ионный состав растворов гидролизующихся солей очень сложен, расчет рН проводим по приближенной формуле рН = - lg C_Н+. Для расчета рН нужно сначала определить равновесную концентрацию гидроксид-ионов, а затем - водородный показатель.

Вычислим константу гидролиза 1-й ступени по формуле: К_Г = К_В / К_{Д HS}-. Для расчета используем К_{Д H S} по 2-й ступени (см. пример выше). Из табл. 1 имеем К_{Д 2 H S} = 1 ^. 10^-14 и К_Г = 10^-14 / 10^-14 = 1.

Рассчитаем степень гидролиза b из соотношения (9): К_Г = 0,1 ^. b² / (1 - b) =1; откуда b» 0,9. Таким образом, большая часть сульфид-ионов гидролизована.

(Оценим степень гидролиза по приближенной формуле (10): b = Ö К_Г / С₀ = Ö 1 /10^-1 = 3,16. В результате получаем величину, не имеющую смысла. Следовательно, расчет степени гидролиза по приближенной формуле в данном случае неправомерен).

Определим равновесную концентрацию ОН^- - ионов. Поскольку из уравнения гидролиза следует, что С_OH- =С_HS-, то С_OH- = b ^. С₀ = 0,9 ^. 0,1 = 0,09 моль / л. Рассчитаем рН раствора: рН = 14 — рОН = 14 + lg C_OH- = 14 — 1,05 = 12,95.

Ответ: рН = 12,95.

Задача 23 .

Вычислите концентрацию раствора FeCl₃, рН которого равен 3, учитывая только 1-ю ступень гидролиза.

Дата добавления: 2014-11-18