Сравнение степени гидролиза и pH растворов цианида калия
Сравнить степень гидролиза соли и pH среды в 0,1 М и 0,001 М растворах цианида калия.
Дано
`C_(м1)(KCN) = 0.1 text{ моль/л}`
`C_(м2)(KCN) = 0.001 text{ моль/л}`
Найти
`α_1 text{ ? } α_2`
`pH_1 text{ ? } pH_2`
Решение
Цианид калия — соль, образованная сильным основанием (KOH) и слабой кислотой (HCN). Гидролиз протекает по аниону:
`KCN + H_2O ⇄ HCN + KOH`
`CN^- + H_2O ⇄ HCN + OH^-`
Константа гидролиза:
`K_г = (K_w)/(K_d(HCN)) = (10^(-14))/(4.9*10^(-10)) = 2.041*10^(-5)`
Степень гидролиза для 0,1 М раствора:
`α_1 = sqrt((K_г)/(C_(м1)(KCN))) = sqrt((2.041*10^(-5))/(0.1)) = 1.429*10^(-2)`
Для 0,001 М раствора:
`α_2 = sqrt((K_г)/(C_(м2)(KCN))) = sqrt((2.041*10^(-5))/(0.001)) = 0.1429`
Сравним степени гидролиза:
`α_2 > α_1`
Концентрация гидроксид-ионов для 0,1 М раствора:
`[OH^-]_1 = α_1 * C_(м1)(KCN) = 1.429*10^(-2) * 0.1 = 1.429*10^(-3) text{ моль/л}`
`pOH_1 = -lg[OH^-]_1 = -lg(1.429*10^(-3)) = 2.85`
`pH_1 = 14 - pOH_1 = 14 - 2.85 = 11.15`
Концентрация гидроксид-ионов для 0,001 М раствора:
`[OH^-]_2 = α_2 * C_(м2)(KCN) = 0.1429 * 0.001 = 1.429*10^(-4) text{ моль/л}`
`pOH_2 = -lg[OH^-]_2 = -lg(1.429*10^(-4)) = 3.85`
`pH_2 = 14 - pOH_2 = 14 - 3.85 = 10.15`
Сравним pH:
`pH_1 > pH_2`
Ответ
`α_2 > α_1`
`pH_1 > pH_2`