חישוב ה- pH של פתרונות מימיים הבאים?

חישוב ה- pH של פתרונות מימיים הבאים?
Anonim

תשובה:

אזהרה! תשובה ארוכה. א) pH = 5.13; ב) pH = 11.0

הסבר:

למשך):

אמוניום כלוריד, # NH_4Cl # מומס בפתרון ליצירת יונים אמוניום # NH_4 ^ (+) # אשר פועלים כחומצה חלשה על ידי protonating מים כדי ליצור אמוניה, # NH_3 (aq) # יונים הידרוניום # H_3O ^ (+) (aq) #:

# NH_4 ^ (+) (aq) + H_2O (l) -> NH_3 (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

כפי שאנו מכירים את # K_b # עבור אמוניה, אנחנו יכולים למצוא את # K_a # עבור יון אמוניום. עבור זוג חומצה / בסיס נתון:

#K_a times K_b = 1.0 פעמים 10 ^ -14 # בהנחה בתנאים רגילים.

לכן, # (= 10 פעמים) 10 = -10 (10 פעמים -10 = 10)

הכנס את הריכוז ואת # K_a # הערך לתוך הביטוי:

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

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

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

(כפי שאנו יכולים להניח כי הידרוניום אחד מולקולה חייב להיווצר עבור כל אחד של אמוניה כי צורות.גם, # K_a # הוא קטן, כך #x «0.1 #.)

# H_3O ^ (+) = 7.45 פעמים 10 ^ -6 #

# pH = -log H_3O ^ (+) #

# pH = -log (7.45 פעמים 10 ^ -6) #

#pH כ- 5.13 #

עבור b):

(אני) לקבוע את המין הנוכחי לאחר ערבוב.

המשוואה עבור התגובה היא

# "+" - "NH" _3 + "H" _2 "O" # #

# "אני / מול": צבע (לבן) (mll) 0.010 צבע (לבן) (mll) 0.010 צבע (לבן) (mol / L) 0 #

# "C / mol": צבע (לבן) (m) "- 0.010" צבע (לבן) (ml) "- 0.010" צבע (לבן) (m) "+ 0.010" #

# "E / mol": צבע (לבן) (מ"ל) 0 צבע (לבן) (מ"מ) 0 צבע (לבן) (mmml) 0.010 #

# "0" "0.1" L "0.1" mol "/" 1 L "=" 0.010 mol "# #

# "0" 0 "l" 0.1 "mol" / "1 L" = "0.010 mol" # #

אז, יהיה לנו 200 מ"ל של תמיסה מימית המכיל 0.010 מול של אמוניה, ואת ה- pH צריך להיות גבוה מ -7.

(ii) חישוב ה- pH של הפתרון

# "NH" _3 = "0.010 mol" / "0.200 L" = "0.050 mol / L" # #

משוואה כימית עבור שיווי המשקל הוא

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

בואו נכתוב את זה מחדש

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

אנו יכולים להשתמש בטבלת ICE כדי לבצע את החישוב.

# "+" "B" + "+" "O" "-" # #

# "I" / mol·L "^" - 1 ": צבע (לבן) (mll) 0.050color (לבן) (mmmmmll) 0 צבע (לבן) (מ"מ) 0 #

# "C" - "1" - "1": צבע (לבן) (mm) "-" xcolor (לבן) (mmmmmll) "+" xcolor (לבן) (mll) "+" x #

# "E / mol·L" ^ "- 1": צבע (לבן) (m) "0.050-" xcolor (לבן) (mmmmm) xcolor (לבן) (mmm) x #

# (= "B") (= "B") = x = 2 / ("0.050-" x) = 1.8 × 10 ^ "- 5" #

בדוק את הזניחות:

#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" #

# "" - "4" צבע (לבן) (l) "mol / L" # #

# "pOH" = -log (9.5 × 10 ^ "- 4") = 3.0 #

# "pH = 14.00 - pOH = 14.00 - 3.0" = 11.0 #