lk10rastv_rN (1154115), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

б/размерн.

c_i – концентрация i -иона

z_i - заряд i -иона

  1  активность i –иона: . а_i = _i  с_i…

► Для электролита A_nB_m  nA^m+ + mB^n

Средний коэффициент активности электролита _ - среднее геометрическое коэффициентов активности образующих его ионов:

Для раствора Аl₂(SО₄)₃

► Коэффициенты активности отдельных ионов _i определяют приближенно:

по правилу ионной силы - по табл.

▼Задача. Определить активность ионов в 0,01 М растворе СаСl₂.

СаCl₂  Ca ²⁺ + 2Cl^

С, моль/л: 0,01 0,01 20,01

Z_i 2+ 1–

Решение:

= 0,5(0,014+0,021) = 0,03

коэффициент активности ионов _i 

по таблице: I = 0,03   0,47;  0,87.

активность ионов a_i = _i ^. c_i

= = 0,470,01 =4,7 10^3 (моль/л)

= = 0,870,02 = 1,7410^2 (моль/л)

Вода - очень слабый электролит :

диссоциация

Н₂О Н⁺ + ОН^

молизация

ионное

константа диссоциации произведение воды:

К_W = К_Д ^. a_H2O

активность

а _Н2О = 55,56 моль/л К_W = ( Т )

= const

и онное произведение

воды K_W :

G⁰_дис = Н⁰_дис - Т S⁰_дис = - RT lnK_дис

при 298 К:

H⁰ _{298 дис} = 55,9 кДж, S⁰_{298 дис} = - 80,48 Дж/К

lnK_дис = -55900/8,31298 - 80,48/8,31298

 K_{298 дис} = 1,810^-16  K_W = K_дис ^.а _Н2О = 10^-14

K_{W, 298} = 10^-14

ионы Н⁺ - носители кислотных свойств

ионы ОН^ - носители основных свойств

Прологарифмируем ионное произведение Н₂О:

lgK_W = lga_H+ + lga_OH- = 14

► .. рН = - lga_H+ – водородный показатель

.. рОН = - lga_OH- – показатель ионов ОН ^-

рН + рОН = 14

логарифмическая форма

► ионного произведения Н₂О :

при 298 К

рН слабых электролитов

► кислоты, рН  7 : а_Н+  с_Н+

 или

 рН = - lg с_Н+

► основания, рН  7 : а_ОН-  с_ОН-

 или

 рОН = - lg с_ОН-  рН = 14 – рОН

► кислоты, рН  7 :

ю I_р-ра = 0,5  (с_i _z²_i )  _Н+ (по таблице)

 а_Н+ = _Н+  с_Н+  рН = - lg а_Н+

► основания, рН  7 :

I_р-ра = 0,5  (с_i _z²_i )  _{ОН -} (по таблице)

а_{ОН -} = _ОН-  с_ОН-  рОН = - lg а_ОН-

 рН = 14 - рОН

Примеры решения задач:

▼Задача

Рассчитать рН 0,05 М раствора НСN.

Решение.

НСN - слабая кислота , с_о = 0,05 моль/л

Уравнение диссоциации:

НСN  Н⁺ + СN^

К_Д = 7,910^10 (по таблице)

 = = = 1,2610^4

с_H+ =  с_о = 1,2610^40,05 = 6,310^6 моль/л

рН = ‑ lg с_H+ = - lg 6,310^6 = 5,18  7 – кислая среда.

▼Задача

Рассчитать рН 0,01 М раствора Zn(OН)₂.

Решение.

Zn(OН)₂ - слабое основание, с_о = 0,01 моль/л

Уравнения диссоциации по ступеням:

1 ст.: Zn(ОH)₂  OН ^ + ZnOH⁺ К_Д1 = 4,410^5

2 ст.: ZnOH⁺  OH ^ + Zn ²⁺ К_Д2 = 1,510^9

 = т.к. К_Д1 >> К_Д2

_{__________ _________________}

  =  К_{Д 1} / с_о = 4,410^5 /0,01 = 6,6 10^2

с_ОН- =  с_о = 6,610^20,01 = 6,610^4 моль/л

рОН = ‑ lg с_ОН- = - lg 6,610^4 = 3,2

рН = 14 – 3,2 = 10,8  7 - щелочная среда.

▼Задача

Рассчитать рН 0,05 М раствора NаОН.

Решение

NаОН - сильное основание, с_о = 0,05 моль/л

Уравнение диссоциации:

NаОН  Nа⁺ + ОН^

с: 0,05 0,05 0,05 моль/л

z_i 1+ 1–

I = 1/2(0,05 1² + 0,05 1²) = 0,05

_ОН = 0,85 (по таблице)

а_ОН = _ОН с_OH- = 0,85 0,05 = 0,043 моль/л

рОН = ‑ lg а_ОН- = - lg 4,3 10^2 = 1,37

рН = 14 – 1,37 = 12,63  7 - щелочная среда.

▼Задача

Рассчитать рН 0,01 М раствора H₂SO₄.

Решение

H₂SO₄ - сильная кислота , с_о = 0,01 моль/л

Уравнение диссоциации:

H₂SO₄  2Н⁺ + SO₄^2-

с: 0,01 0,02 0,01 моль/л

z_i 1+ 2–

I = 1/2(0,02 1² + 0,01 2²) = 0,03

_Н+ = 0,9 (по таблице)

а_Н+ = _Н+ с_H+ = 0,9 0,02 = 0,018 моль/л

рН = ‑ lg а_Н+ = - lg 1,810^2 = 1,74  7 – кислая среда.

Характеристики

Список файлов лекций