1. Какую Кдис следует учитывать при расчёте pH 0,15 М раствора угольной кислоты (Кдис, 1 = 4.45·10-7; Кдис.2

Евгения

32

Конечно! Давайте посмотрим на каждую задачу по отдельности и рассмотрим их решение по шагам.

Задача 1:
Мы должны рассчитать значение рН 0,15 М раствора угольной кислоты. Для этого нам понадобятся значения Кдис, которые даны в задаче.

Первым шагом будет вычисление концентраций ионов \(HCO_3^-\) и \(CO_3^{2-}\) в растворе. Обозначим концентрацию \(HCO_3^-\) как x и \(CO_3^{2-}\) как y.

Итак, у нас есть реакция диссоциации угольной кислоты:
\[H_2CO_3 \rightleftharpoons HCO_3^- + H^+\]
\[HCO_3^- \rightleftharpoons CO_3^{2-} + H^+\]

Следующий шаг - установить выражение для Кислотного диссоциационного равновесия (Кдис) для каждой реакции:
Для первой реакции:
\[Kдис,1 = \frac{[HCO_3^-] \cdot [H^+]}{[H_2CO_3]}\]
\[Kдис,1 = \frac{x \cdot [H^+]}{0.15}\]
\[Kдис,1 = \frac{4.45 \cdot 10^{-7} \cdot x}{0.15}\]

Для второй реакции:
\[Kдис,2 = \frac{[CO_3^{2-}] \cdot [H^+]}{[HCO_3^-]}\]
\[Kдис,2 = \frac{y \cdot [H^+]}{x}\]
\[Kдис,2 = \frac{4.69 \cdot 10^{-11} \cdot y}{x}\]

Теперь нам нужно выразить x через уравнения.
Из второй реакции:
\[y = Kдис,2 \cdot x\]
\[y = 4.69 \cdot 10^{-11} \cdot x\]

Теперь мы можем заменить y в уравнении для первой реакции с помощью третьего уравнения:
\[4.69 \cdot 10^{-11} \cdot x = 0.15 \cdot \frac{4.45 \cdot 10^{-7} \cdot x}{0.15}\]

Теперь решим это уравнение для x:
\[4.69 \cdot 10^{-11} \cdot x = 4.45 \cdot 10^{-7} \cdot x\]
\[4.69 \cdot 10^{-11} = 4.45 \cdot 10^{-7}\]
\[x = \frac{4.69 \cdot 10^{-11}}{4.45 \cdot 10^{-7}}\]

Теперь, найдя значение x, мы можем найти значение y:
\[y = 4.69 \cdot 10^{-11} \cdot x\]

Наконец, найдем значение рН раствора. Расчет концентрации ионов \(H^+\):
\[pH = -\log[H^+]\]
\[pH = -\log(2x)\]

Теперь у нас есть значение рН 0,15 М раствора угольной кислоты.

Задача 2:
Вторая задача состоит в нахождении значения рН 0,93%-ного раствора бензойной кислоты. Мы должны учесть плотность раствора и значение Кдис.

По аналогии с первым заданием, у нас есть реакция диссоциации бензойной кислоты:
\[C_6H_5COOH \rightleftharpoons C_6H_5COO^- + H^+\]

Выражение для Кислотного диссоциационного равновесия будет:
\[Kдис = \frac{[C_6H_5COO^-] \cdot [H^+]}{[C_6H_5COOH]}\]
\[Kдис = \frac{x \cdot [H^+]}{0.0093}\]
\[Kдис = \frac{6.6 \cdot 10^{-5} \cdot x}{0.0093}\]

Теперь, чтобы найти значение рН, мы должны найти концентрацию ионов \(H^+\) в растворе с помощью плотности раствора.
Масса 1 мл раствора будет равна 1,0 г, так как плотность составляет 1,0 г/мл.
Можно выразить массу бензойной кислоты в 1 мл раствора следующим образом:
\[m = 0.93\% \cdot 1,0 г = 0.0093 г\]
Затем, используя молярную массу \(C_6H_5COOH\) и уравнение \(n = \frac{m}{M}\), где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса, мы можем найти количество вещества \(C_6H_5COOH\) в 1 мл раствора.

Теперь, имея количество вещества \(C_6H_5COOH\) и значение Кдис, мы можем найти концентрацию \(H^+\) и далее получить значение рН раствора.

Таким образом, мы можем решить задачу, учитывая плотность раствора и значение Кдис бензойной кислоты.

Я надеюсь, что это решение по шагам поможет вам понять принцип решения задач такого типа. Если у вас есть еще вопросы или что-то непонятно, пожалуйста, дайте мне знать!