Практична робота обчислення концентрації іонів гідрогену та гідроксид-іонів, рН та рОн у розчинах сильних електролітів

Мета роботи: Навчитися розраховувати рН та рОН в розчинах сильних кислот та основ.

Розбавлені розчини сильних електролітів можна вважати практично дисоційованими повністю, тому що ступінь дисоціації їх наближається до одиниці.

Таким чином, концентрація іонів Гідрогену у розбавлених розчинах сильних кислот приблизно дорівнює загальній концентрації розчинів цих кислот:

[Н⁺] с_кисл.; рН = - lg с_кисл. = рс_кисл..

Концентрація іонів гідроксогруп у розбавлених розчинах лугів приблизно дорівнює загальній концентрації розчинів цих лугів:

[ОН^-] с_осн.; рОН = - lg с_ocн. = рс_осн.

Згідно з іонним добутком води:

K_w = [H⁺]·[OH^-] = 10^-14 aбo

pН + pОН = 14

Тоді рН в розчинах лугів дорівнює:

рН=14 – рОН

Приклади

Приклад1. Обчисліть [H⁺] та рН розчину хлоридної кислоти, якщо молярна концентрація еквіваленту хлоридної кислоти дорівнює 0,05 моль/дм³.

Розв'язання:

Дано: с(НСl) = 0,05 моль/дм3 [H+] - ? pH - ?

HCl → Н+ + Cl- [H+] = сHCl = 0,05 моль/дм³ = 5·10-2 моль/дм3 pH = - lg[H+] pH = - lg [5·10-2] = - lg 5 +(- lg 10-2) = - 0,7 + 2 = 1,3

Приклад 2. Обчисліть [OH^–] та рН розчину, якщо молярна концентрація натрій гідроксиду 0,0025 моль/ дм³.

Розв'язання:

Дано: с(NaOH) = 0,0025 моль/ дм3 [OH–] - ? pH - ?

N aOH → Na+ + OH- [OH-] = сNaOH = 0,0025 моль/дм³= 2,5·10-3 моль/ дм3 pOH = - lg[OH-] pОH = - lg [2,5·10-3] = 3 - lg 2,5 = 3 – 0,4 = 2,6 рН = 14 – рОН рН = 14 – 2,6 = 11,4

Задачі для самостійної роботи

1. Обчислити концентрацію іонів Гідрогену та рН розчину, в якому концентрація гідроксид - іонів дорівнює:

а) 2·10^-5 моль/дм³.

б) 3·10^-3 моль/дм³.

в) 5·10^-4 моль/дм³.

2. Обчислити концентрацію гідроксид-іонів та рН розчину, в якому концентрація іонів Гідрогену дорівнює :

а) 2·10^-4 моль/дм³.

б) 4·10^-3 моль/дм³.

в) 6·10^-5 моль/дм³.

3. Обчислити концентрацію іонів Гідрогену та рН розчину, якщо при додаванні до води розчину лугу концентрація гідроксид - іонів стала дорівнювати

а) 5·10^-2 моль/дм³.

б) 3·10^-4 моль/дм³.

4. Обчислити рН та рОН розчину, якщо концентрація іонів Гідрогену дорівнює :

а) 7,45·10^-4 моль/дм³.

б) 3·10^-2 моль/дм³.

в) 5·10^-3 моль/дм³

г) 6,18·10^-5 моль/дм³.

5. Обчислити рН та рОН розчину, якщо концентрація гідроксид - іонів дорівнює:

а) 2,45·10^-4 моль/дм³.

б) 3,7 ·10^-2 моль/дм³.

6. Обчислити рН та рОН розчину хлоридної кислоти, якщо W (НСl) = 1 %.

7. Обчислити рН розчину хлоридної кислоти, якщо у 500 см³ розчину міститься 0,365 г НСl.

8. Обчислити рН розчину нітратної кислоти, якщо у 500 см³ розчину міститься 0,63 г HNO₃.

9. Обчислити рН розчину натрію гідроксиду, якщо у 200 см³ розчину міститься 0,01 г NaOH.

10. рН розчинів дорівнює 1; 3; 6; 9; 11. Визначити, який з цих розчинів має найбільш лужне середовище. Обчислити концентрацію іонів Гідрогену в цьому розчині.

11. рН розчинів дорівнює 2; 4; 6; 7; 9. Визначити, який з цих розчинів має найбільш кисле середовище. Обчислити концентрацію іонів Гідрогену в цьому розчині.