Поделиться
62474-zadachi-na-vodorodnyj-pokazatel.doc
Водородный показатель
Очень часто затруднения вызывает решение задач на водородный показатель.
Постараемся рассмотреть некоторые задачи на эту тему, и может быть это кому-нибудь из учителей поможет при рассмотрении данной темы.
Вода слабый электролит. Н2О
+ОН
Напишем выражение для константы диссоциации воды:
КД=
Перепишем это уравнение следующим образом:
=К[H2O]; [H2O]
Kд=
Произведение концентраций ионов водорода и гидроксид – ионов называется ионным произведением воды.
Установлено, что при 250С ионное произведение воды КН2О=10-14
Ионное произведение величина постоянная.
Растворы, в которых концентрация, ионов водорода и гидроксид-ионов одинакова, называются нейтральными растворами. При 250С, как уже сказано, в нейтральных растворах концентрация, как ионов водорода, так и гидроксид-ионов, равна 10-7моль/л.
В кислых растворах больше концентрация ионов водорода, в щелочных-концентрация гидроксид-ионов. Но какова бы ни была реакция раствора, произведение концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов остаётся постоянным.
Нейтральный раствор [н+]=10-7моль/л
Кислый раствор [н+]>10-7моль/л
Щелочной раствор [н+]<10-7моль/л
Кислотность или щёлочность раствора можно выразить другим, более удобным способом: вместо концентрации ионов водорода указывают её десятичный логарифм, взятый с обратным знаком. Последняя величина называется водородным показателем и обозначается рН. Например, если [н+]=10-5моль/л, то рН=5; если[н+]=10-9моль/л, то рН=9.
Отсюда ясно, что в нейтральном растворе р Н =7
В кислых растворах р Н<7
В щелочных растворах р Н>7
Задача №1. Определить концентрацию гидроксид-ионов, если концентрация ионов водорода равна
10-3 моль/л.
ДАНО: РЕШЕНИЕ
[Н+]=10-3 моль/л КН2О=[Н+][ОН-]; КН2О=10-14; 10-3>10-7;
__________ [ОН-]=
=
=10-11моль/л;
[Н+]>7
среда кислотная.
[ОН-]=? Ответ. [ОН-]=10-11моль/л;
Задача №2.Определить концентрацию ионов водорода, если концентрация гидроксид-ионов равна
10-5 моль/л.
ДАНО: РЕШЕНИЕ
[ОН-]=10-5моль/л КН2О=[Н+][ОН-];
[Н+]=
=10-9моль/л
_______________ [Н+]<10-7
cреда щелочная. Ответ.
[Н+]=10-9моль/л
[Н+]=?
Задача №3. Определить концентрацию ионов водорода, если р Н раствора равен 1,6
ДАНО: РЕШЕНИЕ
р Н=1,6 р Н=-lg[H+]; [H+]=10-р
Н; [Н+]=10-1,6 0,025 =2,510-2
________
[Н+]=?
Задача №4.
Концентрация ионов водорода в растворе равна 410-3моль/л.
Определите р Н раствора.
ДАНО: РЕШЕНИЕ
[Н+]=410-3моль/л
р Н= -lg[H+];
р Н=-lg410-3
= -(lg4+lg10-3)=
-(lg4-3)=
________________ =3-lg4 =3-0,6 = 2,4
р Н=?
Задача №5. Чему равна концентрация гидроксид-ионов в растворе р Н которого равна 10,8
ДАНО: РЕШЕНИЕ
р Н =10,8 р Н =-lg[H+]; [H+]=10-PH; [H+]=10-10,8;
__________ KH2O=[H+][OH-]; [OH-]=
=10-3,2=6,3110-4/
[ОН-]=?
Задача №6. Чему равна молярная концентрация растворов HNO3 и NaOH, если для первого раствора р Н =2, а для второго-13?
Для сильных электролитов [Н+]=СМ (молярной концентрации)
ДАНО: РЕШЕНИЕ
р Н(HNO3)=2
HNO3
H++NO3-
_____________ т. к. кислота одноосновная [HNO3]=[H+];
C(HNO3)=?
p H =2[H+]=10-2моль/л.
[H+]=C, тогда С(HNO3)=10-2моль/л
С(NaOH)=? NaOHNa++OH-; [OH-]=[NaOH](т. к. основание однокислотное). р Н =13; [H+]= 10 -p H; [H+]=10-13; [OH-]=
; [OH-]=
=10-1моль/л.
С(NaOH)=[OH-]; C(NaOH)=10-1моль/л
Для слабых электролитов [Н+]=
, отсюда видно, что для слабых
электролитов
необходимо знать константу диссоциации. (Кg-это справочный материал).
Задача №7.Какое
значение р Н раствора, в котором а) концентрация HCN=0,1моль/л,
в) молярная концентрация CH3COOH=5,7510-4моль/л
ДАНО: РЕШЕНИЕ
С(HCN)=0,1моль/л а)p H = -lg[H+]; [H+]=
=0,88810-5моль/л
Кд(HCN)=7,910-10 p H = -lg0,88810-5=
-(lg0,888+lg10-5)=
-(lg0,888-5)=5- lg0,888
C(CH3COOH)=5,7510-4 =5,05
Кq(CH3COOH)=1,810-5
______________________
р Н =? б) р Н =- lg[H+]; [H+]=
=
=1,01710-4
p H = -lg1,01710-4
= -(lg1,017+lg10-4)= -(lg1,017-4) =
=4-lg1,017=3,99
р Н можно вычислить и для солей, когда даётся буферный раствор, т. е. соль + кислота или соль + основание.
ПРИМЕР: слабая кислота и её соль.
CH3COOH
CH3COO-
+H+
CH3COONaCH3COO-
+Na+
KK=
;
[H+]= 
; CC =
; CK= 
.
[CH3COO-]=CКИСЛОТЫ(СК)
[CH3COO-]=CСОЛИ(СС)
КК-константа диссоциации кислоты, справочный материал.
р Н= р К - lg
; р К = -lgК
Задача №1 Рассчитать концентрацию ацетата натрия в 0,01 молярном растворе уксусной кислоты, р Н которого равен 5.
ДАНО: РЕШЕНИЕ
р Н =5 р Н=р К
- lg
;
5=4,75 -lg
;
Кк=1,810-5 lgCCОЛИ=lg0,01+5-4,75; lgCC=
-2+0,25
С(сн3соон)=0,01моль/л lgCc= - 1,75
____________________ Cc=10-1,75 =0,01778моль/л
Сс=?
Можно решить через
формулу Сс= 
; р Н =-lg[H+]; [H+]=10-PH
[H+]=10-5; Cc=
0,01=0,018моль/л
Справка: Кк=1,810-5; следовательно р
К=4,75
ПРИМЕР: слабое основание и его соль
NH4OH
NH4++OH-
NH4ClNH4++Cl-
КОСНОВ.=
; [OH-]=
;
Cсоли=
; КОСН=
;
р ОН=р Косн-lg
; р ОН заменем на
р Н и тогда р Н =14-р ОН отсюда
р Н =14- (р Кон- -lg
=14-р Косн+lg
;
Задача №2 Рассчитать концентрацию хлорида аммония в 0,02 молярном растворе гидроксида аммония, р Н раствора которого равен 3.
ДАНО: РЕШЕНИЕ
р Н =3 Cсоли=
; [OH-]=
; p H= -lg[H+];[H+]=10-pH
СNH4OH =0,02моль/л [H+]=10-3; [OH-]=
=10-11моль/л
Косн=1,810-5 Ссоли=
=3,6104
р К =4,75
___________________
Ссоли=?
МОЖНО РЕШИТЬ ПО ДРУГОМУ:
р ОН=р Косн-lg 
т. к. р Н даётся, то его
выразим так: р Н=14-(р Косн - lg
)
3=14-4,75+lg
; lgCcоли= +lg0,02-3+9,25; lgCc=-1,699-3+9,25;
lgCc=4,55; Cc=104,551;
Cc=35563 или Сс =3,6104
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
