Расчет водородного показателя сильных и слабых кислот и оснований

Расчет водородного показателя сильных и слабых кислот и оснований.

       а) Растворы сильных кислот

       HA = H⁺ + A^-

В растворах сильных кислот [H⁺] = С_Н⁺ можно принять равной общей концентрации сильной кислоты [H⁺] = С_общ.НА. Тогда

рН = - lg С_общ.НА                                                                  (4.10)

Пример 4.2.1

       Рассчитайте рН раствора HNO₃ молярная концентрация которого равна 0.02 моль/л.

Решение.

рН = - lg 0.02 = - lg 2*10^-2 = - (lg 2 + lg 10^-2) = - [0.3 + (- 2)] = 1.7.

б) Растворов слабых кислот

Вследствие неполной диссоциации [H⁺] ¹ С_общ.НА.

             С_Н⁺ *С_А^_

К_ДИСС. =             ;    С_Н⁺ = С_А^_, т.е. 

                            С_НА

 

               С_Н^{+  2}

К_ДИСС. =             ;      С_Н⁺ = Ö К_ДИСС.*С_НА

                             С_НА

 

Тогда

рН = - lg С_Н⁺ = - lg Ö К_ДИСС.*С_НА 

           рН = 1/2 рК_ДИСС. + 1/2 - lg С_НА                                                              (4.11)

 

    - lg К_ДИСС. = рК - силовой показатель кислоты.

 

       Пример 4.2.2

Рассчитайте рН раствора цианистоводородной кислоты, молярная концентрация которой 0.1 моль/л, К_ДИСС. = 4.90*10^-10.

Решение.

рН = 1/2 рК_ДИСС. + 1/2 - lg С_НCN = 1/2*3.15 - 1/2lg 1*10^-1 = 2.07.

pK = - lg (7*10^-4) = 3.15.

 

в) Растворов сильных оснований

KtOH = Kt⁺ + OH^-

[OH ^-] = С_общ.KtOH

Тогда рОН = - lg[ОH^-];              

 рОН = - lg С_общ.KtOH                                                                             (4.12)

рН = 14 - рОН.

    Пример 4.2.3

            Рассчитайте рН раствора КОН, молярная концентрация которого равна 3*10^{- 3} моль/л.

       Решение.

       рОН = - lg (3*10^{- 3}) = 2.56.

pH = 14 - 2.56 = 11.44.

г) Растворов слабых оснований.

В растворе слабого электролита

KtOH ÜÞ Kt⁺ + OH^-

С_{О Н}- ¹ С _{общ. KtOH}

С_{О Н}- = Ö К_ДИСС.* С _{общ. KtOH}; рОН = - 1/2 lg К_ДИСС. - 1/2 lg С _{общ. KtOH,}   а

рН = 14 - 1/2 рК_ДИСС. + 1/2 lg С _{общ. KtOH,}                                                  (4.13)

 

Пример 4.2.4

Рассчитайте рН раствора гидроксида аммония, молярная концентрация которого равна 0.002 моль/л, К_ДИСС. = 1.79*10^-5.