Учебное пособие для студентов 1 го курса фен



Pdf көрінісі
бет54/66
Дата06.11.2023
өлшемі6,53 Mb.
#190004
түріУчебное пособие
1   ...   50   51   52   53   54   55   56   57   ...   66
Байланысты:
httpslib.nsu.ruxmluibitstreamhandlensu584Задачник Физическая20химия.pdfsequence=4&isAllowed=y

8.2.4. Учѐт диссоциации Н
2
О при вычислении 
рН
 
растворов
 
Даже в растворах сильных электролитов, 
если
 
С
о
 
очень
 
мала

необходимо учитывать вклад диссоциации Н
2
О. Например, для 
10

7
М 
HNO
3
пишется 2 уравнения

1) HNO
3
→ Н
+
+ NO
3

полное растворение 
HNO
3
2)
Н
2
О = Н
+
+ ОН

диссоциация воды:
В растворе содержатся частицы: 
H
+
, OH

, NO
3

. Концентрация 
NO
3

известна по условию: [
NO
3

] = 10

7
моль/л;
Для определения 
рН 
необходимо записать два уравнения:
1)
К
w
= [H
+
]∙[
OH

] = 10

14
ионное произведение воды
2)
[NO
3

] + [OH

] = [H
+
] уравнение электронейтральности 
раствора.
Подставляя значения [
NO
3

], 
К
w
и решая систему этих 
уравнений, получаем: 
[H
+
]
2

10

7
[H
+


10

14
= 0; 
[H
+
] = 1,62∙10

7
моль
/
л
;
рН
= 6,79. 
8.2.5. Буферные растворы
 
Буферный
 
раствор

раствор, 
рН
которого слабо изменяется при 
добавлении небольших количеств сильных кислот или оснований. 
Таким свойством будет обладать раствор, содержащий в 


134 
соизмеримых количествах слабую кислоту и сопряжѐнное ей 
основание. Например, НОАс + ОАс

или 
NH
4
+
+ NH
3
.
Ионизация кислоты подавлена присутствием сопряжѐнного 
основания ОАс

, введѐнного в раствор в виде соли. Соответственно, 
гидролиз аниона подавлен присутствием свободной кислоты. В 
такой системе с достаточно хорошей точностью можно применять 
приближения: 
[НОАс] ≈ 
C
o
(НОАс)
и
[ОАс

] ≈
C
o
(
N
aOAc)

рН
 = 
рК
а
 + 
lg
)
.
(
)
.
(
0
0
кислоты
сопр
С
основания
сопр
C
уравнение Гендерсона
Свойства буферных растворов
 
1) 
рН 
буферных растворов мало меняется при разбавлении (для 
идеальных растворов не изменяется); 
2) добавление к буферному раствору небольших количеств 
сильной кислоты или сильного основания мало изменяет 
рН 
раствора. 
Буферные растворы поддерживают постоянным 
рН
, если 
вводимые количества кислоты или основания значительно
меньше
концентраций компонентов буфера (т. е. меньше буферной 
ѐмкости). 
Задачи
 
8.66. 
Какие из приведенных растворов буферные:
а)
0,3 
М
HNO
3
+ 0,3 М
NaNO
3

б)
0,2 
М 
HCN + 0,4 
М 
KCN; 
в)
0,03 
М 
HCN + 3 
М 
KCN; 
г)
0,1 
М 
NaHCO
3
+ 0,1 
М
СО
2

Вычислить рН раствора (б).
8.67. 
Рассчитать рН раствора, в 1 л которого содержится 0,2 моля 
соли СН
3
СООК и 0,1 моля кислоты СН
3
СООН.
8.68. 
Какое количество КС

следует добавить к 1 л 0,01 М 
раствора НС

для получения нейтрального раствора?


135 
8.69. 
Вычислить рН буферного раствора, в 1 л которого 
содержится 0,1 моля ортофталевой кислоты (К
а1
= 1,1

10

3
; К
а2

3,9

10

6
) и 0,2 моля гидроортофталата калия.
8.70. 
Как изменится рН ацетатного буферного раствора, 
содержащего по 0,3 моля уксусной кислоты и ацетата натрия в 1 л 
раствора, после добавления к 1 л раствора: 
а) 0,1 моля НС
l; 
б) 0,1 моля КОН? 
8.71. 
Кровь человека имеет рН = 7,4. Рассчитать отношение 
концентраций [
HCO
3
‾] / [
CO
3
2
‾] в крови, необходимое для 
поддержания постоянного рН при температуре тела человека 37
°С. 
8.72. 
Осмотическое давление водного раствора 
HCl 
при 
Т
= 298 
К составляет 4,89 атм. К 1 л
этого раствора добавили 0,2 
моль соли слабой кислоты 
CsX
. рН полученного раствора оказался 
равен 6. Рассчитать К
а
(НХ). 
8.73. 
Рассчитать концентрации кислотно
-
основных форм 0,1 М 
Н
2
SO
4
в буферном растворе с рН = 2. 
8.74. 
Раствор, полученный добавлением 8·10

3
моля КОН к 1 л 
0,01 М раствора слабой кислоты НА, имеет рН = 7
(
Т = 298 К
). 
Рассчитать:
а) К
а
кислоты НА;
б) осмотическое давление полученного раствора. 
8.75. 
В 1 л воды растворили 0,2 моля СН
3
СООН и 0,1 моля 
NaOH
. Затем в полученный раствор добавили 1,0

10

4
моля Na
2
SO
3

Оценить концентрации частиц 
SO
3
2
‾, 
HSO
3
‾ и 
H
2
SO
3
.
8.76. 
Раствор, содержащий 0,01 моль/л кислоты НА, имеет рН = 
3,4. Определить рН раствора, полученного смешиванием 1 л 0,03 М 
раствора кислоты НА и 1 л 0,01 М раствора КОН. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   50   51   52   53   54   55   56   57   ...   66




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет