Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Водородный и гидроксильный показатели. Гидролиз солей.




 

Электростатическое взаимодействие полярных молекул воды приводит к их самоионизации (автопротолизу): Н2О + Н2О « Н3О+ + ОН-. Протоны пере-мещаются от одних молекул воды к другим: Н+ + Н2О « Н3О+. В упрощенной форме диссоциацию воды записывают в виде: Н2О « Н+ + ОН-. При 25°С: [Н+].[ОН-] = 1.10-14, в чистой воде [Н+] = [ОН-] = 1.10-7 моль/л.

В логарифмической форме: pH + pOH = 14 , в чистой воде: pH = pOH = 7, где pH = - lg [H+] , pOH = - lg [OH-], а [H+] - молярная концентрация ионов H+,

[OH- ] – молярная концентрация ионов ОН-.

В растворе одноосновной сильной кислоты HAn (a = 1):

HAn ® H+ + An-

[H+] = C(HАn); pH = - lg C(HАn)

В растворе однокислотного сильного основания KtOH (a = 1):

KtOH ® Kt+ + OH-

[OH-] = C(KtOH); pOH = - lg C(KtOH)

pH = 14 - pOH = 14 + lg C(KtOH).

В растворе одноосновной слабой кислоты: [H+] = C.a = ;

pH= - lg C.a = - lg

В растворе однокислотного слабого основания: [OH-]= С.a = ;

pOH = - lg C.a= - lg

pH = 14 - pOH = 14 + lg C.a = 14 + lg

Если при растворении в воде соли образуется слабый электролит (слабая кислота, слабое основание или и то, и другое), то наблюдается ионный гидролиз, в результате которого равновесие Н2О « Н+ + ОН- смещается вправо. В растворе соли накапливаются ионы Н+ ([Н+] > [ОН-] – среда кислая) или ионы ОН ([Н+] < [ОН-] - среда щелочная).

В логарифмической форме: pH < 7 - кислая среда, pH > 7 - щелочная среда.

Количественно процесс гидролиза характеризуется константой гидролиза (Kгидр.) и степенью гидролиза (h): Kгидр. = . При 1 - h » 1, Kгидр. = h2.C.

В случае гидролиза соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой: Kгидр. = .

В случае гидролиза соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой: Kгидр. = .

В случае гидролиза соли, образованной слабым основанием и слабой

 

кислотой: K гидр. = .

Задачи с решениями.

 

1. Вычислите pH и pOH 0,01 М раствора HCl, если a = 80 %.

Дано: C(HCl) = 0,01моль/л a = 80 % = 0,8 pH = ? pOH = ? Решение: HCl « H+ + Cl- [H+] = C(HCl). a; pH = -lg [H+], pOH = 14 - pH 1) [H+] = 0,01.0,8 = 8.10-3 (моль/л) 2) pH = - lg 8.10-3 = 3 - lg 8 = 3 - 0,9 = 2,1 3) pOH = 14 - 2,1 = 11,9

Ответ: pH = 2,1; pОH = 11,9.

2. Вычислите рН 0,001 М раствора СНСООН, зная что Ка = 1,8.10-5.

Дано: С(СН3СООН)=1.10-3 моль/л Ка = 1,8.10-5 рН = ? Решение: СН3 СООН « СН3 СОО- + Н+ рН = - lg [Н+] [H+] =

1) [Н+] = = 1,35.10-4 (моль/л)

2) рН = -lg 1,35.10-4 = 4 - 0,13 = 3,87

Ответ: рН = 3,87

3. Вычислите рН раствора, содержащего 0,4 г NaOH в 2 л раствора (a= 100%).

Дано: m(NaOH) = 0,4 г V(p-pa) = 2 л a = 100% = 1 pH =? Решение: NaOH « Na+ + OH- pH = 14 - pOH ; pOH = - lg [OH-]; [OH-] = C(NaOH) = 1) C(NaOH) = = 0,005 (моль/л)

 

2) [OH-] = 0,005 моль/л

3) pOH = - lg 5.10-3 = 3 - lg 5 = 3 - 0,7 = 2,3

4) pH = 14 - 2,3 = 11,7

Ответ: рН = 11,7

4. Вычислите рН 0,1 М раствора NH3, зная что Kb = 1,8.10-5.

Дано: С(NH3) = 0,1 моль/л Kb = 1,8.10–5 рН = ? Решение: NH3 + H2 O « NH4+ + OH- pH = 14 - pOH, рOH = - lg [OH-] [OH-] =

1) [OH-] = = 1,35.10–3 (моль/л)

2) pOH = 3 - lg 1,35 = 3 - 0,13 = 2,87

3) pH = 14 - 2,87 = 11,13

Ответ: pH = 11,13

5. Запишите уравнения гидролиза солей: Na3PO4, Na2HPO4, NaH2PO4. Вычислите константы гидролиза этих солей. Какая соль гидролизуется в большей степени? Kа1 = 7,1.10-3, Kа2 = 6,2.10-8, Kа3 = 5,0.10-13.

Решение:

1) Na3PO4 + H2O « Na2HPO4 + NaOH; + H2O « + OH-

Kгидр.1 = = 2.10–2

2) Na2HPO4 + H2O « NaH2PO4 + NaOH, + H2O « + OH-

Kгидр.2 = = 1,6.10-7

3) NaH2PO4 + H2 O « H3PO4 +NaOH, + H2O « H3PO4 + OH-

 

 

Kгидр.3 = = 1,4.10–18

Ответ: Na3PO4 гидролизуется в большей степени.

 

Вопросы и задачи для самоподготовки.

1. Что называют ионным произведением воды? В каком соотношении находится эта величина с константой воды?

2. Как определяется числовое значение ионного произведения воды? Зависит ли оно от температуры?

3. Как, зная концентрацию ионов Н+ (ОН-), определить концентрацию ионов ОН- +)?

4. Правильно ли утверждение, что в растворе сильной кислоты (щёлочи) содержатся ионы ОН- + )? Ответ мотивируете?

5. Как связана концентрация ионов Н+ (ОН-) в растворах сильных и слабых кислот и оснований с их молярной концентрацией?

6. Что называют водородным показателем (рН), гидроксильным показателем (рОН)? Чему равна их сумма?

7. Какие значения имеют концентрации ионов Н+ (ОН-) и рН (рОН) в различных средах?

8. При одинаковой молярной концентрации растворы каких электролитов будут иметь меньшее значение рН: а) HCl или CH3COOH; б)HNO2 или HClO; в) HCl или KOH?

9. Что называют гидролизом? Что понимают под гидролизом: а) ковалентным и ионным; б) по катиону, по аниону; в) простым и ступенчатым; г) обратимым и необратимым? Приведите примеры.

10. Как влияет на состояние равновесия Н2О « Н+ + ОН- и значение рН добавление гидролизующейся соли на примерах ZnCl2, K2CO3, Al2S3?

11. Для какой соли рН раствора будет иметь большее значение: а)NaNO3 или NaNO2; б) CH3 COOK или CH3COONH4; в) KClO или KClO3 ?

12. Можно ли при помощи кислотно-основного индикатора отличить друг от друга растворы солей:

а) NaClO4 и NaClO; б) KI и NH4I; в) KClO3 и KCl,

г) Na2CO3 и Zn(NO3 )2; д) BeCl2 и BaCl2; е) MgSO4 и K2SO4?

13. Что называют гидролитическим равновесием?

14. Что называют степенью и константой гидролиза? Зависят ли они от природы соли, концентрации раствора, температуры?

15. Какой формулой выражают соотношение между константой и степенью гидролиза?

16. Как константа гидролиза связана с константой диссоциации слабого электролита?

17. Какая из двух солей гидролизуется в большей степени: а) KCN или KSCN (K(HCN) = 7,9.10-10, K(HSCN) = 1,4.10-1); б) Na2S или NaHS (K = 6.10-8 , K= 1.10-14)? Ответ подтвердите расчетом.

18. Как объяснить взаимоусиление гидролиза двух солей при смешивании их растворов? В каких случаях наблюдается это явление?

19. Вычислите рН 0,05 %-ного раствора HNO3, зная, что r(р-pа) = 1г/мл, a(HNO3) = 100%. Ответ: 2,1.

20. Рассчитайте молярную концентрацию раствора СН3СООН, рН которого равен 3. Kа = 1,75.10-5. Ответ: 0,057 моль/л.

21. Вычислите рН раствора, полученного разбавлением водой 0,01 л 30 %-ного раствора NaOH (r = 1,328 г/мл) до 0,75 л. a = 70%.

Ответ: 12,97.

22. Определите рН раствора, в 3 л которого содержится 8,1.10-4 моль ионов ОН-. Ответ: 10,43.

23. Рассчитайте рН раствора, в 0,4 л которого содержится 0,39 моль NH3, если Kb = 1,77.10-5. Ответ: 11,1.

24. Какое значение рН имеют растворы HCN, если: а) a = 0,0265%; б) a = 0,0084%? K(HCN) = 7,9.10-10. Ответ: 6,53; 5,03.

25. Степень диссоциации слабой одноосновной кислоты в 0,2 N растворе равна 0,03. Вычислите значения [Н+] и рОН этого раствора.

Ответ: [Н+] = 6,0.10–3 моль/л ; рОН = 11,96.

26. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением 25 мл 0,5 М раствора HCl, 10 мл 0,5 М раствора NaOH и 15 мл воды (a = 1). Ответ: 0,82.

27. Каким значением рН характеризуется раствор СН3СООН (r = 1 г/мл), в котором её массовая доля составляет 0,6 %? Сколько воды надо прибавить к этому раствору объёмом 1 л, чтобы значение рН стало равным 3. Kа = 1,75.10-5

Ответ: 3,49; 0,8 л.

28. Рассчитайте константу гидролиза NH4Cl, зная, что Кb = 1,77.10-5.

Ответ: 5,65.10-10.

29. Рассчитайте константы гидролиза следующих солей: HCOONa, HCOONH4, NH4NO3, зная, что Kа = 1,77.10-4, Kb = 1,77.10-5.

Ответ: 5,65.10-11, 3,20.10-6, 5,65.10-10.

30. Определите степень гидролиза и рН 0,005 N раствора KCN, если Ка = 4,9.10-10. Ответ: 0,063; 10,5.




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных