Пример решения 5.2

Рассчитаем рН а) 0,001 М раствора КОН и б) 0,01 М раствора HCl.

Согласно правилу «ионного произведения воды» для воды и разбавленных водных растворов произведение равновесных концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов является величиной постоянной и при 298 К равно 10^-14 моль/л, т.е. [H⁺]·[OH ] = 10^-14. В связи с тем, что концентрации ионов Н⁺ и ОН связаны между собой, среду (кислую, нейтральную и щелочную) выражают только через [H⁺]. Для простоты работы используется величина рН,

рН = – lg[H⁺].

Для кислой среды рН изменяется от 0 до 7, нейтральная среда имеет рН = 7, а щелочная от 7 до 14.

а) КОН диссоциирует на ионы:

КОН К⁺ + ОН .

Считаем, что степень диссоциации составляет 100 %, тогда концентрация ионов ОН равна концентрации раствора щелочи, то есть 10^-3 М. Из правила «ионного произведения воды» определяем концентрацию ионов [H⁺]:

[H⁺] = .

Определяем рН раствора: рН = -lg [H⁺] = -lg 10^-11 = 11. рН > 7, среда щелочная;

б) по аналогии: HCl H⁺ + Cl ;

[H⁺] = 10^-2 М. рН = -lg [H⁺] = -lg 10^-2 = 2. рН < 7, среда кислая.

Задание 5.3. Составить молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакций гидролиза 4-х солей и оценить рН раствора (табл. V.3):

а) соль образована слабым основанием и сильной кислотой;

б) соль образована сильным основанием и слабой кислотой;

в) соль образована слабым основанием и слабой кислотой;

г) соль образована сильным основанием и сильной кислотой.