Laske seuraavien vesiliuosten pH?

Laske seuraavien vesiliuosten pH?
Anonim

Vastaus:

Varoitus! Pitkä vastaus. a) pH = 5,13; b) pH = 11,0

Selitys:

A):

Ammoniumkloridi, # NH_4Cl # liukenee liuokseen, jolloin muodostuu ammoniumioneja # NH_4 ^ (+) # jotka toimivat heikkona hapana protonoimalla vettä ammoniakin muodostamiseksi, # NH_3 (aq) # ja hydroniumionit # H_3O ^ (+) (aq) #:

# NH_4 ^ (+) (aq) + H20 (l) -> NH_3 (aq) + H3O ^ (+) (aq) #

Kuten tiedämme # K_b # ammoniakille, löydämme # K_a # ammoniumionille. Tietyn happo / emäsparin osalta:

#K_a kertaa K_b = 1,0 kertaa 10 ^ -14 # olettaen vakio-olosuhteet.

Niin, #K_a (NH_4 ^ (+)) = (1,0 kertaa 10 ^ -14) / (1,8 kertaa 10 ^ -5) = 5,56 kertaa 10 ^ -10 #

Liitä konsentraatio ja # K_a # arvo ilmaisuun:

#K_a = (H_3O ^ (+) kertaa (NH_3) / (NH_4 ^ (+)) #

# 5.56 kertaa 10 ^ -10 ~~ (H_3O ^ (+) kertaa NH_3) / (0.1) #

# 5.56 kertaa 10 ^ -11 = H_3O ^ (+) ^ 2 #

(koska voimme olettaa, että yhden molekyylin hydroniumin on muodostuttava jokaiselle muodostuvalle ammoniakille. # K_a # on pieni #x 0.1 #.)

# H_3O ^ (+) = 7,45 kertaa 10 ^ -6 #

# PH = -log H_3O ^ (+) #

# pH = -log (7,45 kertaa 10 ^ -6) #

#pH noin 5,13 #

B):

(I) Määritä läsnä olevat lajit sekoittamisen jälkeen.

Reaktion yhtälö on

#color (valkoinen) (mmmmm) "OH" ^ "-" + "NH" _4 ^ "+" -> "NH" _3 + "H" _2 "O" #

# "I / mol": väri (valkoinen) (mll) 0,010 väri (valkoinen) (mll) 0,010color (valkoinen) (mol / L) 0 #

# "C / mol": väri (valkoinen) (m) "- 0,010" väri (valkoinen) (ml) "- 0,010" väri (valkoinen) (m) "+ 0,010" #

# "E / mol": väri (valkoinen) (mll) 0color (valkoinen) (mmmm) 0color (valkoinen) (mmml) 0.010 #

# "Moolit OH" ^ "-" = "0,100 L" × "0,1 mol" / "1 L" = "0,010 mol" #

# "Moolit NH" _4 ^ "+" = "0,100 L" × "0,1 mol" / "1 L" = "0,010 mol" #

Niinpä meillä on 200 ml vesiliuosta, joka sisältää 0,010 moolia ammoniakkia, ja pH: n tulisi olla suurempi kuin 7.

(Ii) Lasketaan liuoksen pH

# "NH" _3 = "0,010 mol" / "0,200 L" = "0,050 mol / l" #

Tasapainon kemiallinen yhtälö on

# "NH" _3 + "H" _2 "O" NH "NH" _4 ^ "+" + "OH" ^ "-" #

Kirjoita tämä uudelleen

# "B" + "H" _2 "O" "BH" ^ "+" + "OH" ^ "-" #

Voit tehdä laskennan ICE-taulukon avulla.

#color (valkoinen) (mmmmmmmll) "B" + "H" _2 "O" "BH" ^ "+" + "OH" ^ "-" #

# "I / Moll" ^ "- 1": väri (valkoinen) (MLL) 0.050color (valkoinen) (mmmmmll) 0color (valkoinen) (MMM) 0 #

# "C / Moll" ^ "- 1": väri (valkoinen) (mm) "-" xcolor (valkoinen) (mmmmmll) "+" xcolor (valkoinen) (MLL) "+" x #

# "E / Moll" ^ "- 1": väri (valkoinen) (m) "0.050-" xcolor (valkoinen) (mmmmm) xcolor (valkoinen) (kkk) x #

#K_text (b) = ("BH" ^ "+" "OH" ^ "-") / ("B") = x ^ 2 / ("0.050-" x) = 1,8 × 10 ^ "- 5" #

Tarkista vähäpätöisyys:

#0.050/(1.8 × 10^'-5') = 3 × 10^3 > 400#. #x 0,050 #

# x ^ 2 / 0,050 = 1,8 × 10 ^ "- 5" #

# x ^ 2 = 0,050 × 1,8 × 10 ^ "- 5" = 9,0 × 10 ^ "- 7" #

#x = 9,5 × 10 ^ "- 4" #

# "OH" ^ "-" = 9,5 × 10 ^ "- 4" väri (valkoinen) (l) "mol / L" #

# "pOH" = -log (9,5 × 10 ^ "- 4") = 3,0 #

# "pH = 14,00 - pOH = 14,00 - 3,0" = 11,0 #