pH растворов слабых электролитов разных концентраций
Вычислить pH следующих растворов слабых электролитов: а) 0,02 M NH₄OH; б) 0,1 M HCN; в) 0,05 н. HCOOH; г) 0,01 M CH₃COOH.
Дано
а)
`C_м(NH_4OH) = 0.02 text{ моль/л}`
б)
`C_м(HCN) = 0.1 text{ моль/л}`
в)
`C_н(HCOOH) = 0.05 text{ н}`
г)
`C_м(CH_3COOH) = 0.01 text{ моль/л}`
Найти
а)
`pH = text{ ?}`
б)
`pH = text{ ?}`
в)
`pH = text{ ?}`
г)
`pH = text{ ?}`
Решение
а)
Запишем уравнение диссоциации гидроксида аммония:
`NH_4OH ⇄ NH_4^+ + OH^-`
Найдём концентрацию гидроксид-ионов:
`[OH^-] = sqrt(K_b * C_м) = sqrt(1.79*10^(-5) * 0.02) = 5.983*10^(-4) text{ моль/л}`
Найдём pOH:
`pOH = -lg[OH^-] = -lg(5.983*10^(-4)) = 3.223`
Найдём pH:
`pH = 14 - pOH = 14 - 3.223 = 10.78`
б)
Запишем уравнение диссоциации синильной кислоты:
`HCN ⇄ H^+ + CN^-`
Найдём концентрацию ионов водорода:
`[H^+] = sqrt(K_a * C_м) = sqrt(4.9*10^(-10) * 0.1) = 7*10^(-6) text{ моль/л}`
Найдём pH:
`pH = -lg[H^+] = -lg(7*10^(-6)) = 5.155`
в)
Запишем уравнение диссоциации муравьиной кислоты:
`HCOOH ⇄ H^+ + HCOO^-`
Муравьиная кислота — одноосновная, поэтому её молярная концентрация равна нормальной:
`C_м(HCOOH) = 0.05 text{ моль/л}`
Найдём концентрацию ионов водорода:
`[H^+] = sqrt(K_a * C_м) = sqrt(1.77*10^(-4) * 0.05) = 2.975*10^(-3) text{ моль/л}`
Найдём pH:
`pH = -lg[H^+] = -lg(2.975*10^(-3)) = 2.527`
г)
Запишем уравнение диссоциации уксусной кислоты:
`CH_3COOH ⇄ H^+ + CH_3COO^-`
Найдём концентрацию ионов водорода:
`[H^+] = sqrt(K_a * C_м) = sqrt(1.75*10^(-5) * 0.01) = 4.183*10^(-4) text{ моль/л}`
Найдём pH:
`pH = -lg[H^+] = -lg(4.183*10^(-4)) = 3.379`
Ответ
а)
`pH = 10.78`
б)
`pH = 5.155`
в)
`pH = 2.527`
г)
`pH = 3.379`