Решение задач на pH и гидролиз
.docРешение задач на pH
Пример задания (фрагмент табл.1):
|
Номер варианта |
Номера задач |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
|
рН |
pOH |
c1 |
c2 |
V1 |
V2 |
c |
Ka |
|
|
пример |
2,4 |
10,9 |
0,023 |
0,032 |
22 |
64 |
0,034 |
4,3·10−6 |
1. Определение среды раствора по значению рН
|
рН |
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
|
> 7 |
< 7 |
рН = 2,4 <7 |
|
|
Среда раствора |
щелочная |
кислая |
кислая |
а) Расчет молярной концентрации: а) ионов Н+; б) ионов ОН−
|
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
а) |
[H+] = 10−pH моль/л |
[H+] = 10–2,4 = 4,0∙10–3 моль/л |
|
б) |
[OH–] = 10pH–14 моль/л |
[OH–] = 102,4–14 = 2,5∙10–12 моль/л |
в) Расчет молярной концентрации HCl (если среда кислая) или NaOH (если среда щелочная)
|
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
|
Среда раствора |
кислая |
щелочная |
кислая |
|
c(HCl) или c(NaOH), моль/л |
c(HCl) = [H+] |
c(NaOH) = [OH–] |
c(HCl) = 4,0∙10–3 |
2. Определение среды раствора по значению рOН
|
рOН |
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
|
< 7 |
> 7 |
рOН = 10,9 > 7 |
|
|
Среда раствора |
щелочная |
кислая |
кислая |
а) Расчет молярной концентрации: а) ионов Н+; б) ионов ОН−
|
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
а) |
[H+] = 10pOH–14 моль/л |
[H+] = 1010,9–14 = 7,9∙10–4 моль/л[ |
|
б) |
[OH–] = 10−pOH моль/л |
[OH–] = 10–10,9 = 1,3∙10–11 моль/л |
в) Расчет молярной концентрации HCl (если среда кислая) или NaOH (если среда щелочная)
|
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
|
Среда раствора |
кислая |
щелочная |
кислая |
|
c, моль/л |
c(HCl) = [H+] |
c(NaOH) = [OH–] |
c(HCl) = 7,9∙10–4 |
3.
Нахождение
рН и
pOH
c1
М раствора
H2SO4
(уравнение
диссоциации:
H2SO4
→ 2 H+
+ SO
)
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
[H+] = 2c1 моль/л |
[H+] = 2·0,023 = 0,046 моль/л |
|
pH = –lg[H+]; pOH = 14 – рН |
pH = –lg0,046 = 1,337; pOH = 14 – 1,337 = 12,663 |
4. Нахождение рН и pOH c2 М раствора Ba(OH)2 (уравнение диссоциации: Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH−)
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
[OH–] = 2c2 моль/л |
[OH–] = 2·0,032 = 0,064 моль/л |
|
pOH = –lg[OH–]; pH = 14 – рOН |
pOH = –lg0,064 = 1,194; pH = 14 – 1,194 = 12,806 |
5. Нахождение рН раствора, полученного при смешении V1 мл c1 М раствора H2SO4 и
V2 мл c2 М раствора Ba(OH)2 (уравнение реакции: H+ + OH− = H2O)
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
||
|
n0(H+) = [H+]V1 ммоль n0(OH−) = [OH−]V2 ммоль |
n0(H+) = 0,046·22 = 1,012 ммоль n0(OH−) = 0,064·64 = 4,096 ммоль |
||
|
n0(H+) > n0(OH–) |
n0(H+) < n0(OH–) |
n0(H+) = n0(OH–) |
n0(H+) = 1,012 < n0(OH−) = 4,096 |
|
n(H+)
= n0(H+)
– n0(OH−),
рН = –lg[H+]кон |
n(OH−) = n0(OH−) – n0(H+),
рН = 14 + lg[OH−]кон |
рН = 7 |
n(OH−) = 4,096 – 1,012 = 3,084 ммоль,
рН = 14 + lg0,0359 = 12,56 |
моль/л,
моль/л,
моль/л,6. Нахождение [H+], рН и pOH в c М растворе слабой кислоты, константа диссоциации которой равна Ka
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
pH = –lg[H+]; pOH = 14 – рН |
pH = –lg(3,82·10–4) = 3,42; pOH = 14 – 3,42 = 10,58 |
моль/л;
моль/л;
Решение задач на гидролиз
1. Уравнения диссоциации солей
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
||
|
формула соли |
уравнение гидролиза |
формула соли |
уравнение гидролиза |
|
M |
M |
Fe |
Fe2(SO4)3
→ 2 Fe3+
+ 3 SO |
An
An
→
a
Μx+
+
b
Any–
(SO
)3
2. Определение типов солей
|
ОБЩИЙ ВИД |
||||
|
формула соли |
основание |
кислота |
||
|
формула |
сила (сил./сл.) |
формула |
сила (сил./сл.) |
|
|
M |
Μ(OH)x |
см. табл. «Сильные кислоты и основания» |
HyAn |
см. табл. «Сильные кислоты и основания» |
|
ПРИМЕР |
||||
|
Fe |
Fe(OH)3 |
сл. |
H2SO4 |
сил. |
An
(SO
)33. Определение типов гидролиза
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
||||
|
тип соли |
сил. осн-ия и сл. к-ты |
сл. осн-ия и сил. к-ты |
сил. осн-ия и сил. к-ты |
сл. осн-ия и сл. к-ты |
Fe2(SO4)3 – соль сл. осн-ия и сил. к-ты |
|
тип гидролиза |
по аниону |
по катиону |
по обоим ионам |
отсутствие гидролиза |
по катиону |
4. Краткие ионные уравнения гидролиза
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
||||
|
тип соли |
сил. осн-ия и сл. к-ты |
сл. осн-ия и сил. к-ты |
сил. осн-ия и сил. к-ты |
сл. осн-ия и сл. к-ты |
Fe2(SO4)3 – соль сл. осн-ия и сил. к-ты |
|
уравнение гидролиза |
Any– + H2O ⇄ OH– + HAn(y−1)− |
Μx+ + H2O ⇄ H+ + ΜOH(x–1)+ |
— |
Μx+ + Any–+ H2O ⇄ ΜOH(x−1)+ + HAn(y–1)– |
Fe3+ + H2O ⇄ H+ + FeOH2+ |
5. Нахождение рН с М растворов солей
|
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
|
|
тип соли |
расчет рН (Ka и Kb – см. табл. «Константы последних ступеней диссоциации…») |
Fe2(SO4)3 – соль сл. осн-ия и сил. к-ты
pH = –lg0,0184 = 1,74 |
|
сил. осн-ия и сл. к-ты |
|
|
|
сл. осн-ия и сил. к-ты |
|
|
|
сил. осн-ия и сил. к-ты |
рН = 7 |
|
|
сл. осн-ия и сл. к-ты: |
||
|
а)
формула соли Μ |
|
|
|
б)
формула соли Μ |
pH = 14 + lg[OH–] |
|
|
в)
формула соли Μ |
|
|
;
;
моль/л;
pH
= 14 + lg[OH–]
;
моль/л; pH
= –lg[H+]
An
;
моль/л; pH
= –lg[H+]
An
;
моль/л;
An
;
pH
= –lg[H+]6. Определение среды раствора по значению рН
|
рН |
ОБЩИЙ ВИД |
ПРИМЕР |
||
|
7 |
> 7 |
< 7 |
рН = 1,74 <7 |
|
|
Среда раствора |
нейтральная |
щелочная |
кислая |
кислая |