Задача 3(б). Тип задач: расчет рН сильных электролитов, коэффициенты активности



Литература

По этой теме нужно изучить по учебнику «Неорганическая химия»

Д.А. Князева и С.Н. Смарыгина (далее будет использоваться сокращенное название НХ Учебник) главы и разделы:

Глава 6. Растворы. Причины образования и состав. Повторить раздел 6.2. Способы выражения состава растворов.

Глава 7. Растворы сильных электролитов. Разделы 7.1. Диссоциация сильных электролитов. 7.2. Коэффициенты активности.

Глава 8. Растворы слабых электролитов. Разделы 8.1. Диссоциация слабых электролитов. 8.2. типы слабых электролитов. 8.4. Ионное произведение воды. 8.5. Водородный показатель. 8.6. Буферные растворы.

Таблицы:

Таблица 4.1. Расчет водородного показателя и активности катионов водорода

Десятые доли рН или рОН

Сотые доли рН или рОН

,00 ,01 ,02 ,03 ,04 ,05 ,06 ,07 ,08 ,09

Значения аН+ или аОН-

,0 1,000 0,977 0,955 0,933 0,912 0,891 0,871 0,851 0,832 0,813
,1 0,794 0,766 0,759 0.741 0,725 0,708 0,692 0,676 0,661 0,646
,2 0,631 0,617 0,603 0,589 0,575 0,562 0,550 0,537 0,525 0,513
,3 0,501 0,490 0,479 0,468 0,457 0,447 0,437 0,427 0,417 0,407
,4 0,398 0,389 0,380 0,372 0,363 0,355 0,347 0,339 0,331 0,324
,5 0,316 0,309 0,302 0,295 0,288 0,282 0,275 0,269 0,263 0,257
,6 0,251 0,245 0,240 3,234 0,229 0,224 0,219 0,214 0,209 0,204
,7 0,200 0,195 0,191 0,186 0,182 0,178 0,174 0,170 0,166 0,162
,8 0,158 0,155 0,151 0,148 0,145 0,141 0,138 0,135 0,132 0,129
,9 0,126 0,123 0,120 0,117 0,115 0,112 0,110 0.107 0,105 0,102

Приложение 3 . Константы диссоциации слабых кислот и оснований при 250С (в скобках указана степень диссоциации)

Слабые кислоты:

Название кислоты Формула кислоты К
Азотистая HNO2 4,3.10-4
Азотноватистая H2N2O2 (I) 1,0×10-7 (II) 1,0×10-11
Борная (орто) H3BO3  5,8.10-10
Бромноватая HBrO3 2.10-1
Бромноватистая HOBr 2,06.10-9
Дифосфорная (пирофосфорная) H4P2O7 (I) 1,4×10-1 (II) 1,1×10-2 (III) 2,1×10-7 (IV) 4,1×10-10
Иодная (орто) H5IO6 (I) 2×10-4 (II) 7,08×10-9 (III) 2,5.10-13
Иодноватая HIO3 1,7.10-1
Иодноватистая HOI 2,3.10-11
Кремниевая (мета) H2SiO3 (I) 2,2×10-10 (II) 1,6×10-12
Кремниевая (орто) H4SiO4 (I) 1,0.10-10 (II) 1,6.10-12 (III) 1.10-12 (IV) 1.10-12
Муравьиная HCOOH 1,77.10-4
Мышьяковая H3AsO4 (I) 5,6.10-3 (II) 1,7.10-7 (III) 3,0.10-12
Мышьяковистая (мета) HAsO2 6.10-10
Селеноводородная H2Se (I) 1,7×10-4 (II) 1×10-11
Серная H2SO4 (II) 1,3×10-2
Сернистая H2SO3 (I) 1,54.10-2 (II) 1,02.10-7
Сероводородная H2S (I) 9,5.10-8 (II) 1.10-14
Теллуроводородная H2Te (I) 2,3.10-3 (II) 1×10-11
Тиосерная H2S2O3 (I) 2,2×10-1 (II) 2,8×10-2
Тиоциановая HNCS 1,4×10-1
Угольная H2CO3 (I) 1,32.10-4 (истинная) (I) 4,27.10-7 (кажущаяся) (II) 4,68.10-11
Уксусная CH3COOH 1,75.10-5
Фосфористая H3PO3 (I) 5,1.10-2 (II) 1,8.10-7
Фосфорная (орто) H3PO4 (I) 7,1.10-3 (II) 6,2.10-8 (III) 5,0.10-13
Фосфорноватистая Н3РО2 8,9.10-2
Фтороводородная HF 6,61.10-4
Хлорноватистая HСlO 3,9.10-8
Хлористая HClO2 1,1.10-2
Циановодородная HCN 5,0.10-10
Щавелевая H2C2O4 (I) 5,6.10-2 (II) 5,4.10-5

 

Слабые основания:

Название основания Формула основания К
Алюминия гидроксид Al(OH)3 (III) 1,38.10-9
Аммиака раствор NH3 + H2O 1,75.10-5
Гидразина раствор N2H4 + H2O (I) 3,2.10-7 (II) 6,3.10-16
Гидроксиламина раствор NH2OH + H2O 9,3.10-9
Железа (II) гидроксид Fe(OH)2 (II) 1,3.10-4
Железа (III) гидроксид Fe(OH)3 (III) 1,35.10-12
Магния гидроксид Mg(OH)2 (II) 2,5.10-3
Марганца гидроксид Mn(OH)2 (II) 5.10-4
Меди гидроксид Cu(OH)2 (II) 3,4.10-7
Никеля гидрокисд Ni(OH)2 (II) 2,5.10-5
Свинца гидрокисд Pb(OH)2 (II) 9,6.10-4
Хрома (III) гидроксид Cr(OH)3 (III) 1,02.10-10
Цинка гидроксид Zn(OH)2 (II) 4.10-5

Расчетные уравнения:

Задача 1. Тип задач: расчет водородного и гидроксильного показателей

рН = - lg [ H + ]                                                                                      (1)

рОН = - lg [О H - ]                                                                                 (2)

[ H + ] – концентрация катионов водорода в моль/л;

[О H - ]– концентрация гидроксид-ионов в моль/л.

Если даны другие способы выражения состава растворов, то нужно пересчитать в моль/л.

[ H + ][ OH - ] = 10-14                                                                                                                                          (3)

р H + pOH = 14                                                                                   (4)

Пример расчета при помощи табл. 4.1

Вычислите рН раствора, концентрация катионов водорода в котором составляет 4,79×10-3 моль/л.

рН = - lg(4,79×10-3)

Для того чтобы воспользоваться таблицей 4.1, преобразуем числовое выражение концентрации следующим образом: 4,79 умножим на

10-1, а 10-5 умножим на 101 и получим:

       (4,79×10-1)( 10-3×101) = 0,479×10-2

 рН = -lg(0,479×10-4) = -lg0,479 –lg10-2 = 2,32

Пример нахождения -lg0,479 при помощи таблицы 1:

Десятые доли рН или рОН

Сотые доли рН или рОН

,00 ,01 ,02 ,03 ,04 ,05 ,06 ,07 ,08 ,09

Значения аН+ или аОН-

,0 1,000 0,977 0,955 0,933 0,912 0,891 0,871 0,851 0,832 0,813
,1 0,794 0,766 0,759 0.741 0,725 0,708 0,692 0,676 0,661 0,646
,2 0,631 0,617 0,603 0,589 0,575 0,562 0,550 0,537 0,525 0,51?
,3 0,501 0,490 0,479 0,468 0,457 0,447 0,437 0,427 0,417 0,407

Задача 2. Тип задач: расчет концентраций катионов водорода и гидроксид-ионов по значениям рН и рОН

[ H + ] = 10- pH                                                                                                                                                                       (5)

[О H - ] = 10- p О H                                                                                                                                                (6)

Пример расчета при помощи табл. 4.1

Вычислите концентрацию катионов водорода в речной воде, если ее рН 7,82.

[H+] = 10-pH = 10-7,82 =10-7∙10-0,82 = 0,151×10-7 моль/л.

Последовательность определения 10-0,82 следующая:

1) находим в крайней левой колонке «Десятые доли рН» десятые доли дробной части водородного показателя ,8;

2) двигаемся по строке, которая начинается с ,8, слева направо до пересечения с колонкой, в верхней части которой находятся сотые доли водородного показателя 0,02, находим число 0,151.

Десятые доли рН или рОН

Сотые доли рН или рОН

,00 ,01 ,02 ,03 ,04 ,05 ,06 ,07 ,08 ,09

Значения аН+ или аОН-

,0 1,000 0,977 0,955 0,933 0,912 0,891 0,871 0,851 0,832 0,813
,1 0,794 0,766 0,759 0.741 0,725 0,708 0,692 0,676 0,661 0,646
,2 0,631 0,617 0,603 0,589 0,575 0,562 0,550 0,537 0,525 0,51?
,3 0,501 0,490 0,479 0,468 0,457 0,447 0,437 0,427 0,417 0,407
,4 0,398 0,389 0,380 0,372 0,363 0,355 0,347 0,339 0,331 0,324
,5 0,316 0,309 0,302 0,295 0,288 0,282 0,275 0,269 0,263 0,257
,6 0,251 0,245 0,240 0,234 0,229 0,224 0,219 0,214 0,209 0,204
,7 0,200 0,195 0,191 0,186 0,182 0,178 0,174 0,170 0,166 0,162
,8 0,158 0,155 0,151 0,148 0,145 0,141 0,138 0,135 0,132 0,129

Задача 3(б). Тип задач: расчет рН сильных электролитов, коэффициенты активности

рН = - lg ( f [ H + ])                                                                                  (7)

рОН = - lg ( f [ OH - ])                                                                            (8)

f – коэффициент активности


Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 131; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!