Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 1 (1108737), страница 69
Текст из файла (страница 69)
345 ° Соли многоосновных кислот [основные уравнения (7.83), (7.84), (7.86), (7.87)) — стр. 348 ° Логарифмические концентрационные диаграммы — стр. 359 ° Использование электронных таблиц для построения графиков— стр. 364 ° Использование величин а для построения графиков с помощью электронных таблиц — стр.
365 задачи Воп осы 1. Объясните разницу между сильными и слабыми электролитами. «Нерастворимая» соль — это сильный или слабый электролит? 2. В чем суть теории кислот и оснований Бренстеда? 3. Что такое сопряженная кислота? Сопряженное основание? 4. Напишите уравнение реакции ионизации анилина С Н,ХН в ледяной уксус- ной кислоте и укажите сопряженную анилину кислоту. Напишите уравнение реакции ионизации фенола СьН5ОН в этилендиамине ХНзСНзСНзХНз и укажите сопряженное фенолу основание. 8.
В чем суть теории кислот и оснований Льюиса? Задачи Сильные кислоты и основания 8. Рассчитайте рН и рОН следующих растворов сильных кислот: а) 0,020 М НС104, б) 1,3 10 4 М НХО, в) 1,2 М НС1, г) 1,2 1О э М НС1, д)2,4 10тМНХОг 7. Рассчитайте рН и рОН следующих растворов сильных оснований а) 0,050 М ХаОН, б) 0,14 М Ва(ОН), в) 2,4 МХаОН, г) 3,0. 10-т М КОН, д) 3 7 . 10-з М КОН 8. Рассчитайте концентрацию гидроксил-иона в следующих растворах: а)2,6 10 5МНС1,6)0,20МНХО,в)2,7М 10 эМНС10,г)1,9МНС!04.
9. Рассчитайте концентрацию иона водорода в растворах со следующими значениями рН; а) 3,47, б) 0,20, в) 8,6, г) -0,60, д) 14,35, е) — 1,25. 10. Рассчитайте рН и РОН раствора, полученного смешением равных объемов 0,10 М Н,БО4 и 0,30 М ХаОН. 1 1. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением равных объемов растворов сильной кислоты с рН 3 и сильного основания с рН 12,00. Влияние температуры 12. Рассчитайте концентрацию ионов водорода и рН в нейтральном растворе при 50 'С (К =5,5 .
10-'4 при 50 'С). 18 Рассчитайте рОН образца крови, значение рН которого при 37 'С составляет 7,40. Слабые кислоты и основания 14. Значение рН раствора уксусной кислоты составляет 3,26. Какова концентрация уксусной кислоты и на сколько процентов кислота диссоцнирована? зев КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ РАВНОВЕСИЕ Соли слабых кислот и оснований Многоосновные кислоты и их соли 34. 35. 36.
15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. Значение рН 0,20 М раствора первичного амина КХНз составляет 8,42. Чему равно рК амина? Степень диссоциации одноосновной органической кислоты, К, которой равна б,? 10-4, составляет 3,5 58 при концентрации кислоты 100 г!л. Какова молярная масса кислоты? Рассчитайте рН 0,25 М раствора пропионовой кислоты. Рассчитайте РН 0,10 М раствора анилина (слабое основание). Рассчитайте рН 0,1 М раствора иодноватой кислоты Н10,.
Серная кислота диссоциирует по первой ступени полностью, а по второй ступени — частично, константа кислотности К, составляет 1,2 1О з Рас- считайте концентрацию ионов водорода в 0,0100 М растворе Н 804. Рассчитайте концентрацию ионов водорода в 0,100 М растворе трихлорук- сусной кислоты. Значение рКь амина ВХНз составляет 4,20.
Каково значение рН 0,20 М рас- твора этого основания? Какова концентрация уксусной кислоты, если диссоциировано 351 кислоты? Во сколько раз следует разбавить 0,100 М раствор слабой кислоты НА, чтобы степень ее диссоциации увеличилась в два раза, если допусппь, что С > 100 К,. Какое значение рН будет у раствора, если к 20 мл 0,25 М борной кислоты добавить 25 мл 0,20 М раствора ХаОН? Рассчитайте рН 0,010 М раствора ХаСХ.
Рассчитайте РН 0,050 М раствора бензоата натрия. Рассчитайте рН 0,25 М раствора хлорида пиридиния (пиридин НС1, С,Н,ХН С1). Рассчитайте рН раствора, полученного добавлением 12,0 мл 0,25 М раство- ра Н 804 к б,О мл 1,0 М раствора ХНг Рассчитайте рН раствора, полученного добавлением 20 мл 0,10 М раствора НОАС к 20 мл 0,10 М раствора ХаОН. Рассчитайте РН раствора, полученного добавлением к 500 мл воды по 0,10 мл гидроксиламина и хлороводородной кислоты. Рассчитайте рН 0,0010 М раствора салицилата натрия С Н (ОН)СООХа.
Рассчитайте рН 1.0 . 10-4 М раствора ХаСХ. Рассчитайте рН 0,0100 М раствора фталевой кислоты? Рассчитайте рН 0,0100 М раствора фталата калия? Рассчитайте рН 0,0100 М раствора гидрофталата калия (КНР)? ЫДАЧИ зве 37. 38. 39. 4О. 41. БуФерные растворы 42. 43. 44. 48.
48. 47. 48. 49. Рассчитайте рН 0,600 М раствора Ха Я. Рассчитайте рН 0,500 М раствора Ха,РО4. Рассчитайте рН 0,250 М раствора ХаНСО,. Рассчитайте рН 0,600 М раствора ХаНЯ. Рассчитайте рН 0,050 М раствора тринатриевой соли ЭДТА (этиленди- аминтетрауксусная кислота) Ха НЪ'. Рассчитайте рН раствора, представляющего собой смесь 0,050 М раствора муравьиной кислоты и 0,1 М раствора формиата натрия. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением 5,0 мл 0,10 М раствора ХН, и 10,0 мл 0,020 М раствора НС1.
Концентрация ХаОАс в буферном растворе уксусная кислота — ацетат на- трия с рН 5,00 составляет 0,100 М. Рассчитайте рН раствора, полученного добавлением 1О мл 0,1 М раствора ХаОН к 100 мл буферного раствора. Буферный раствор приготовлен добавлением 20 мл 0,10 М раствора гидро- ксида натрия к 50 мл 0,10 М раствора уксусной кислоты. Какое значение рН будет у буферного раствора? Буферный раствор приготовлен добавлением 25 мл 0,050 М раствора сер- ной кислоты к 50 мл 0,10 М раствора аммиака.
Какое значение рН будет у буферного раствора? Аспирин (ацетилсалициловая кислота) всасывается стенками желудка в свободной(неионизированной) форме. Если пациент принимает нейтрали- зующий кислоту препарат, который повышает рН среды желудка до 2,95, а затем ему дают две 5-грановые таблетки аспирина (общая масса 0,65 г), то сколько грамм аспирина могут сразу же всосаться стенками желудка при условии его немедленного растворения в желудке? Предположите также, что аспирин не меняет рН среды желудка. Значение рК, аспирина составля- ет 3,50, а его молекулярная масса равна 180,2. Трис(гидрокснметил)аминометан ((НОСНз)зСХНз — Тпз, или ТНАМ1 яв- ляется слабым основанием, которое часто используют в биохимии для при- готовления буферных растворов. Его Кь равна 1,20 10 6, а рКь равна 5,92.
Соответствующее значение рК, составляет 8,08, и оно близко к значению рН физиологических буферных растворов, поэтому растворы на основе ТНАМ при рН, близком к физиологическому, имеют хорошую буферную емкость. Какова масса ТНАМ, необходимого для приготовления 1 л бу- ферного раствора с рН 7,40, если к ТНАМ добавляют 100 мл 0,50 М рас- твора НС1? Рассчитайте концентрацию ионов водорода по данным задачи 21 при усло- вии, что раствор содержит также 0,100 М трихлорацетата натрия. 370 КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ РАВНОВЕСИЕ Буферные растворы из многоосновных кислот 50. Какое значение рН имеет раствор, содержащий 0,10 М гидрофталата калия (КНР) и 0,20 М фталевой кислоты (Н Р)? 51. Какое значение рН имеет раствор, содержащий по 0,25 М гидрофталата калия (КНР) и фталата калия (КзР)? 52.
Общая концентрация фосфата в образце крови, определенная спектрофотометрическим методом, составила 3,0 10-' М. Какова концентрация ионов НзР04 н НР04 в образце крови при рН 7,45? Буферная емкость 53. Буферный раствор содержит 0,10 М ХаН~Р04 и 0,070 М ХазНР04. Какова буферная емкость этого раствора, выраженная в моль!литр на единицу рН? Как изменится рН, если к 10 мл буферного раствора добавить 10 мкл (0,010 мл) 1,0 М раствора НС1 или 1,0 М раствора ХаОН? 64. Вам нужно приготовить буферный раствор уксусной кислоты — ацетат натрия с рН 4,76 и буферной емкостью 1,0 М на единицу рН. Какая концентрация должна быль у используемых растворов уксусной кислоты и ацетата натрия.
Буферные растворы с постоянной ионной силой 55. Какие навески ХазНР01 и КНзР04 необходимо взять для приготовления 200 мл буферного раствора с рН 7,40 и ионной силой 0,20 моль!л? (Об определении ионной силы см. гл. 6.) 66. Какой объем 85% (по массе) Н,Р04 (удельный вес 1,69) и какую навеску КН Р04 необходимо взять для приготовления 200 мл буферного раствора с рН 3,00 и ионной силой 0,20 моль/л? Расчет и-коэффициента 67. Рассчитайте равновесные концентрации всех частиц в 0,0100 М растворе сернистой кислоты Нз80~ при рН 4,00 (1Н'] = 1„0 10 ~ М). 66 Выведите уравнения(7.73), (7.74) и (7.75) для ап а, и а, фосфорной кислоты.
Влияние посторонних ионов 59. Рассчитайте концентрацию ионов водорода для 0,0200 М раствора НСХ в 0,100 М растворе ХаС! (солевой эффект). 60. Выведите уравнение, аналогичное уравнению (7.91), но характеризующее влияние посторонних ионов на незаряженное слабое основание В. Концентрационно-логарифмические диаграммы Для решения задачи 61 вы можете воспользоваться электронной таблицей, приведенной на компакт-диске для случая НОАС. Но попытайтесь также построить РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА кривые вручную.
Для задачи 64 сами создайте электронную таблицу, используя значения а-коэффициентов. Вспомогательные данные для построения концентрационно-логарифмических диаграмм для НОАС приведены на компакт-диске. 51. Постройте концентрационно-логарифмическую диаграмму для 1О-з М раствора уксусной кислоты. 62. По диаграмме из задачи 61, рассчитайте рН 10-' М раствора уксусной кислоты.
Какова концентрация ацетат-ионов в этом растворе? 53. Для условий задачи 61 выведите выражение для 1й !ОАс ! в растворе кислоты и рассчитайте концентрацию ацетат-ионов при рН 2,00 в 10-' М растворе уксусной кислоты. Сравните эту величину с величиной, полученной по концентрационно-логарифмической диаграмме. 64. Постройте концентрационно-логарифмическую диаграмму для 104 М раствора яблочной кислоты, создайте для этого электронную таблицу с использованием величин а-коэффициентов.
65. По диаграмме в задаче 64 рассчитайте рН и концентрацию каждой частицы в: а) 1О-з М растворе яблочной кислоты и б)10-з М растворе яблочнокислого натрия. 66. Из условий задачи 61 выведите уравнения для кривых НА в кислых и щелочных областях. 87. Выведите уравнения функций: а) !й(Н,РО41 между значениями РН, равными рК„и рКкв б) 1й!НзРО 4 ! между значениями рН, равными рК„и рКки в) 1й!НРО4 ! между значениями РН, равными РК„и РКап (г) 1й[РО 4 1между значениями рН, равными рК, и рК, . Проверьте правильность полученных выражений по характерным точкам на кривых. 88.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
