חומצה דיסוציאציה חומצה של "H" _2 "S" ו "HS" ^ - הם 10 ^ -7 ו -10 ^ -13 בהתאמה. ה- pH של 0.1 M פתרון מימי של "H" _2 "S" יהיה?

תשובה:

#pH כ- 4 # כך אפשרות 3.

כתב ויתור: תשובה ארוכה למדי, אבל התשובה היא לא רעה כפי שאפשר לחשוב!

הסבר:

כדי למצוא את # pH # אנחנו חייבים למצוא עד כמה זה ניתק:

בואו להגדיר כמה משוואה באמצעות # K_a # ערכי you

#K_a (1) = (H_3O ^ + פעמים HS ^ -) / (H_2S) #

#K_a (2) = (H_3O ^ + פעמים S ^ (2 -)) / (HS ^ (- -) #

חומצה זו תנתק בשני שלבים. אנחנו מקבלים את הריכוז של # H_2S # כך מאפשר להתחיל מלמעלה ולעבוד את דרכנו למטה.

# 10 ^ -7 = (H_3O ^ + פעמים HS ^ -) / (0.1) #

# 10 ^ -8 = (H_3O ^ + פעמים HS ^ -) #

אז אנו יכולים להניח כי שני מינים אלה נמצאים יחס של 1: 1 בדיסוציאציה, ומאפשר לנו לקחת את השורש הריבועי כדי למצוא את הריכוז של שני המינים:

#sqrt (10 ^ -8) = 10 ^ -4 = (H_3O ^ + = HS ^ -) #

עכשיו בדיסוציאציה השנייה, # HS ^ - # תפעל כחומצה. כלומר, אנו מחברים את הריכוז שנמצא בחישוב הראשון במכנה של הניתוק השני:

# 10 ^ -13 = (H_3O ^ + פעמים S ^ (2 -)) / (10 ^ -4) #

אותו עיקרון למצוא את הריכוז של # H_3O ^ + #:

# 10 ^ -17 = (H_3O ^ + פעמים S ^ (2 -) #

לפיכך:

#sqrt (10 ^ -17) = 3.16 פעמים 10 ^ -9 = H_3O ^ + = S ^ (2 -) #

אז הריכוז המשולב של # H_3O ^ + # יהיה:

# 10 ^ -4 + (3.16 פעמים 10 ^ -9) בערך 10 ^ -4 #

# pH = -log H_3O ^ + #

# pH = -log 10 ^ -4 #

# pH = 4 #

אז ההתנתקות השנייה היתה כל כך קטנה שזה לא ממש השפיע על ה- pH. אני מניח שאם זה היה מבחן בחירה מרובות אז אתה רק צריך להסתכל על הדיסוציאציה הראשונה ולמצוא את השורש הריבועי של #10^-8# כדי למצוא את # H_3O ^ + # ריכוז, ומכאן # pH # באמצעות חוק יומן:

# log_10 (10 ^ x) = x #

אבל זה תמיד טוב להיות יסודי:)