№2
Дано:
pH = 3,82
Найти:
[H⁺]-? [OH⁻]-?
Решение:
pH = -lg[H⁺]
[H⁺] =
[H⁺] = 1,513×
У нас есть значение pH, тогда найдём значение pOH:
pOH = 14 - pH = 14 - 3,82 = 10,18
pOH = -lg[OH⁻]
[OH⁻] =
[OH⁻] = 1,513×
Ответ: [H⁺] = 1,513×
; [OH⁻] = 1,513×
.
№3
Дано:
C(HBr) = 2 М
= 1,674. Я не очень понимаю, что там за индекс, поэтому буду писать так.
Найти:
а) pH без учёта отличия активности от концентрации
б) pH с учётом отличия активности от концентрации
Можно ли пренебречь отличием активности от концентрации?
Решение:
Диссоциация бромоводородной кислоты:
HBr → H⁺ + Br⁻ (Диссоциация сильной кислоты, поэтому полностью распадается на ионы, значит стрелка в одну сторону).
а) По уравнению диссоциации видно, что:
C = [HBr] = [H⁺] = [Br⁻] = 2 М
pH = -lg[H⁺] = -lg(2) = -0,301. Не пугаемся, на практике такая кислотность действительно возможна, означает что среда ОЧЕНЬ кислая.
б) Используем формулу:
a = f×C, где а - активность ионов, f - коэффициент активности ионов.
а(H⁺)=f(H⁺)×C(H⁺). Будем считать, что f(H⁺) = f(HBr). Это вообще не очень правильно писать коэффициент активности ИОНА через МОЛЕКУЛУ, так что условие не корректно.
а(H⁺)= 1,674×2 М= 3,348
pH= -lg[H⁺]= -0,541.
Значение pH с учётом активности ионов отличается на 0,24. Вычислим ошибку:
η =
= 44,362%
Это выходит за рамки допустимой ошибки (~15%) ⇒отличием пренебречь никак нельзя.
Ответ: а) pH = -0,301
б) pH = -0,541
Отличием пренебречь нельзя. Сильнокислая среда.
№5
Дано:
m(
) = 3, 280 г
V(
) = 200 мл = 0,2 л
C(
) = 0,1 М
Найти:
pH-?
Решение:
Для начала скажем, что смесь
и (
) - это смесь слабой кислоты и её соли, а следовательно это буферный раствор (тот раствор, в который при внесении кислоты или щелочи, способен поддерживать значение pH постоянным). Таким образом, для буферной системы значение pH определяется по следующей формуле:
, где
- константа диссоциации кислоты,
- концентрация кислоты,
- концентрация её соли. Но это формула верна только для буфера, образованного слабой кислотой и её солью (для слабого основания и его кислоты другая). Также существует вот такая формула:
, где
и
- количество вещества кислоты и её соли. Ей и воспользуемся.
C(
) =
⇒
n(
) = C(
) × V(
)
n(
) = 0,2 л × 0,1 М = 0,02 моль
n(
) =
M(
) = 12+3×1+12+16+16+32= 91 г/моль
n(
) =
= 0,041 моль
Значение
для уксусной кислоты найдём в справочных материалах.
= 4,75
Подставляем все найденные значения:
=
= 4,438
Ответ: pH = 4,438 (среднекислая среда).