Дано:
c  = 0,05 М
|
| pH -? |
РЕШЕНИЕ:
HOCl <=> H+ + OCl- (7.3)
HOCl - слабый электролит.
рН = - lg [H+]; [H+] = cНOСl·α·n 
,
n - число Н+ образовавшихся при диссоциации одной молекулы HOCl, n = 1.
КHOCl - константа диссоциации HOCl:
К 
=5,0·10-8, (табл.),
тогда 
c = cНOСl·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:
MgF2(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:
 = 20см3
 = 0,2 моль/л
 = 25см3
 = 0,1 моль/л
|
| рН -? |
РЕШЕНИЕ:
NaOH + HCl → NaCl + H2O (7.5)
Рассчитываем химическое количество исходных веществ:
= · = 0,2 ·20·10-3 = 4·10-3 = 0,004 моль,
= · = 0,1·25·10-3 = 2,5·10-3 = 0,0025 моль
10-3 – коэффициент перевода мл в л.
Из уравнения реакции (7.5) следует, что число моль NaOH, вступившего в реакцию, равно числу моль HCl.
Определяем вещество, оставшееся в избытке:
0,004 моль > 0,0025 моль.
Следовательно, в избытке, который определяет рН среды остался NaOH.
Тогда количество избыточного NaOH в растворе:
= 0,004 - 0,0025 = 0,0015 моль.
Учитывая, что суммарный объем раствора складывается из объемов двух растворов и воды,
= + + 
= 25·10-3 + 20·10-3 + 50·10-3 = 95·10-3л,
Молярная концентрация NaOH равна:
= 
= 0,016 моль/л.
Так как диссоциация NaOH протекает по уравнению:
NaOH = Na+ + OH-, то
= 0,016 моль/л.
рОН = - lg 
= - lg 0,016 = 1,80.
рН = 14 – рОН,
рН = 14-1,80 = 12,20.
Ответ: рН = 12,20.
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:
СaCl2+Na2CO3= CaCO3↓+ 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 . После смешения с учетом разбавления растворов 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 
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.
3.Вычислить рН 0,0IM водного раствора HNO2, содержащего, кроме того, 0,02 моль/л KNO2.
Дано:
с  = 0,01 M
с  = 0,02 M
|
| рН -? |
РЕШЕНИЕ:
рН = - lg с
HNO2 <=> H+ + NO 
(7.7)
KNO2 = K+ + NO 
(7.8)
Прибавление KNO2 к раствору HNO2 смещает равновесие диссоциации HNO2 влево за счет увеличения концентрации иона NO2-. В результате, в системе устанавливается равновесие при новых концентрациях Н+ и NO , но значение константы диссоциации HNO2 при этом остается прежним.
Тогда обозначим равновесную концентрацию ионов [Н+] в новых условиях через х:
[H+] = х моль/л.
Общая равновесная концентрация иона [NO 
] равна сумме концентраций иона NO 
, образовавшегося при диссоциации HNO2 и при диссоциации KNO2:
[NO ] = с 
+ с .
из HNO2 из KNO2
Концентрация ионов NO , образовавшихся при диссоциации HNO2, равна х моль/л, так как при диссоциации 1 моль HNO2 образуется 1 ион Н+ и 1 ион NO (из уравнения 7.7).
Концентрация ионов NO , образовавшихся при диссоциации КNO2 равна: с = с ·α·n 
= 0,2·1·1 = 0,2 моль/л (из уравнения 7.8.),
КNO2 - сильный электролит, α = 1, n = 1.
тогда [NO ] = (х + 0,02) моль/л
Равновесная концентрация недиссоциированных молекул
[HNO2] = (0,01 – х) моль/л.
= 4·10-4, (табл.)
так как, х << 0,01 моль/л, то значением х, ввиду его малого значения, в выражениях (х+0,02) и (0,01- х) можно пренебречь, и данное выражение записать в виде:
; откуда х = [H+] = 2 · 10-4 моль/л
рН = -lg(2·10-4) = 3,7
Ответ: рН = 3,7
ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ
УРОВЕНЬ А
1. Написать ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей:
а) сульфата хрома (III) (Cr2(SO4)3),
б) сульфида натрия (Na2S)
