2. Вычислить рН 0,05 м водного раствора хлорноватистой кислоты (hoCl).

Дано: c = 0,05 М

pH - ?

РЕШЕНИЕ:

HOCl <=> H⁺ + OCl^- (7.3)

HOCl - слабый электролит.

рН = - lg [H⁺]; [H⁺] = c_НOСl·α·n ,

n - число Н⁺ образовавшихся при диссоциации одной молекулы HOCl, n = 1.

К_HOCl - константа диссоциации HOCl:

К =5,0·10^-8, (табл. ),

тогда

c = c_НOСl·α·n = 5·10^-2·10^-3·1 = 5,0·10^-5 моль/л,

тогда рН = - lg5,0·10^-5 = 4,3.

Ответ: рН 0,05 М HOCl равно 4,3.

3. Определить произведение растворимости MgF2, если его растворимость в воде при 250с равна 1,17·10-3 моль/л.

Дано: c = 1,17·10-3 моль/л

ПР - ?

РЕШЕНИЕ:

Равновесие между осадком малорастворимого электролита и его насыщенным раствором выражается уравнением:

MgF_2(к) <=> Mg²⁺ _(р) + 2F^-_(р) (7.4)

ПР = [Mg²⁺ ]·[F^-]²,

[Mg²⁺ ] = c ·α·n , [F^-] = c ·α·n .

MgF₂ - сильный электролит, α = 1.

n = 1, n = 2 (из уравнения 7.4)

[Mg²⁺ ] = 1,17·10^-3·1·1 = 1,17·10^-3 моль/л,

[F^-] = 1,17·10^-3·1·2 = 2,34·10^-3 моль/л.

Тогда ПР = 1,17·10^-3·(2,34 10^-3)² = 6,41·10^-9.

Ответ: ПР = 6,41·10^-9

Уровень в

1. Рассчитать рН раствора, полученного смешением 25 см3 0,1м раствора hCl, 20 см3 0,2м раствора NaOh и 50 см3 воды.

Дано: = 20 см3 = 0,2 моль/л = 25 см3 = 0,1 моль/л

рН - ?

РЕШЕНИЕ:

NaOH + HCl → NaCl + H₂O (7.5)

Рассчитываем химическое количество каждого вещества, вступившего в реакцию:

= · = 0,2 ·20·10^-3 = 4·10^-3 = 0,004 моль,

= · = 0,1·25·10^-3 = 2,5·10^-3 = 0,0025 моль.

Из уравнения реакции следует, что число моль NaOH, вступившего в реакцию, равно числу моль HCl.

Определяем вещество, взятое в избытке:

0,004 моль > 0,0025 моль.

Следовательно, в избытке, который определяет рН среды, находится NaOH.

Тогда количество свободного NaOH в растворе:

= 0,004 - 0,0025 = 0,0015 моль.

Учитывая, что суммарный объем раствора складывается из объемов двух сливаемых растворов и воды,

= + + = 25·10^-3 + 20·10^-3 + 50·10^-3 = 95·10^-3л,

концентрация NaOH для определения рН раствора равна:

= = 0,016 моль/л.

Так как при диссоциации NaOH:

NaOH = Na⁺ + OH^-, то

= 0,016 моль/л.

рОН = - lg = - lg 0,016 = 1,79.

рН = 14 – рОН,

рН = 14-1,79 = 12,21.

Ответ: рН = 12,21.

2. Определить, образуется ли осадок, если смешали 100 см 0,01м водного раствора хлорида кальция и 200 см 0,02м водного раствора карбоната натрия.

Дано: с = 0,01M с = 0,02M V = 100 cм V = 200 cм

Образуется ли осадок?

РЕШЕНИЕ:

При смешении растворов протекает следующая реакция:

CaCl +Na CO = CaCO +NaCl (7.6)

Осадок CaCO образуется только в случае, если

с ·с > ПР = 5·10 (табл.)

Поскольку смешали 100 cм раствора CaCl и 200 cм Na CO , то объем раствора после смешения составляет 300 cм . Тогда после смешения объем раствора CaCl от общего объема смеси составит 1/3, а объем раствора Na CO после смешения составит 2/3 от общего объема смеси. После смешения концентрации ионов Ca²⁺ и CO ^2- будут равны:

с = с · ·n ; с = с · ·n

CaCl и Na CO - сильные электролиты, = 1.

Процессы диссоциации CaCl и Na CO протекают по следующим уравнениям :

CaCl =Ca +2Cl ;Na CO =2Na +CO , (7.7) следовательно, n = 1 и n = 1.

с = 0,01·1·1 = 3,3·10 моль/л,

с = 0,02·1·1 = 1,3·10 моль/л.

с ·с = 3,3·10 ·1,3·10 = 4,29·10

Так как 4,29·10^-5 > 5·10^-9 (ПР ), то осадок CaCO образуется.

Ответ: осадок CaCO образуется.