Розв’язування:

Молярну концентрацію речовини еквівалента можна обчислити за формулою:

М(f_екв (H₂SO₄)H₂SO₄) = f_екв (H₂SO₄) ∙M(H₂SO₄)

f_екв(H₂SO₄) = 1/2;

M(H₂SO₄) = 2 + 32 + 4∙16 = 98 г/моль

М(f_екв (H₂SO₄)H₂SO₄) = ½ ∙ 98 = 49 г/моль;

Відомо, що розчин з масовою часткою розчиненої речовини 15% містить в 100г – 15г безводної H₂SO₄, тобто .

Обчислимо об’єм розчину сульфатної кислоти:

Після підстановки у формулу одержимо:

=

Відповідь: = 3,38 моль/л

Задача №4

У воді масою 60г розчинили калій сульфат К₂SO₄ масою 40г. Використовуючи ці дані, виразити концентрацію К₂SO₄ у розчині всіма відомими способами: масова частка розчиненої речовини, молярна концентрація розчиненої речовини, молярна концентрація речовини еквівалента у розчині.

Дано:

Розв’язування:

Записуємо формулу для обчислення масової частки розчиненої речовини у розчині:

, де

Обчислимо молярну концентрацію розчиненої речовини у розчині:

Припустимо, що

, тоді

Молярну концентрацію розчиненої речовини еквівалента у розчині обчислюють за формулою:

Враховуючи, що , обчислимо молярну масу речовини еквівалента K₂SO₄:

=

Після підстановки значень одержимо:

Відповідь:

3. Обчислення концентрації іонів водню та рН розчинів сильних кислот і основ

Пам’ятайте!

• Сильні електроліти у розчинах будь-яких концентрацій повністю дисоціюють на іони.

• Bираз іонного добутку води має вигляд:

• Водневий показник для розчинів сильних електролітів:

рН= ‑ lg[H⁺]

• Гідроксильний показник для розчинів сильних електролітів:

рОН =- lg [OH^-]

• Зв’язок між водневим і гідроксидним показниками:

рH + рОH = 14

• Для нейтральних розчинів:

• Для кислих розчинів: рH <7, [H⁺]>[OH^-]>10^-7моль/л;

• Для лужних розчинів: рH >7 [H⁺]<[OH^-]<10^-7моль/л.

• Концентрацію іонів водню можна обчислити :

[H⁺] = 10^-pH

[H⁺] =

• Концентрацію гідроксид-іонів можна обчислити:

[OH^-] =

При обчисленні користуйтесь властивостями логарифмів:

log_a1=0 log_a a=1 log_axⁿ=n log_ax

Для десяткових логарифмів замість log₁₀ Х прийнятий запис lg Х.

Справедливі вирази:

10^{lg a}=a

lg 1=0, lg 0,1 = ‑1

lg 10=1, lg 0,01 = ‑2

lg 100 = 2, lg 0,001 = ‑ 3

lg1000 = 3, lg 0,0001 = ‑ 4.

lg 10ⁿ = n

Задача №5

Обчислити рН 0,1М розчину НСl.

Дано:

С(НСl) = 0,1 моль/л

Обчислити:

рН ‑ ?

Розвязування:

З рівняння дисоціації хлоридної кислоти, припускаючи повну дисоціацію, обчислимо концентрацію іонів гідрогену: НСІ → Н⁺ + СІ^-

З 1моль НСl утворюється 1моль Н⁺

З 0,1моль НСl ‑ Хмоль Н⁺

[H⁺] = 0,1моль /л

pH = - lg

Відповідь : рН (НСl) = 1, середовище кисле.

Задача №6

Обчислити рН 0,1М розчину натрій гідроксиду NaOH, припускаючи повну дисоціацію.

Дано:

С(NaOH) = 0,1моль/л

Обчислити:

рН ‑ ?

Розвязування:

Згідно рівняння дисоціації: NaOH→ Na⁺ + OH^- обчислимо концентрацію гідроксид – іонів:

З виразу іонного добутка води визначаємо концентрацію іонів гідрогену:

[H⁺] =

Обчислимо рН розчину лугу: рН=-lg[H⁺];

рН = 10^-13=13.

Відповідь: рН (NaOH) =13, середовище лужне.