Каков pH раствора аммиака с концентрацией 0,0025 моль/л? Каков pH раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,04

Сквозь_Подземелья

34

Для решения данных задач, нам необходимо знать определение pH и основные шаги для его вычисления. pH - это показатель кислотности или щелочности раствора и определяется с помощью логарифма от обратной величины концентрации протонов в растворе.

1. Рассчитаем pH раствора аммиака с концентрацией 0,0025 моль/л.
Сначала нам нужно определить концентрацию протонов в данном растворе. Аммиак (NH3) является щелочью, которая реагирует с водой следующим образом:
NH3 + H2O → NH4+ + OH-
Заметим, что аммиак принимает протон (H+), который затем реагирует с водой, образуя гидроксид-ион (OH-).

Константа основания аммиака (Kb) равна \(1,8 \times 10^{-5}\) (это значение уже предоставляется, но если бы его не было, можно было бы посчитать по схеме реакции и известным значениям концентраций).

Теперь мы можем рассчитать концентрацию гидроксид-ионов (OH-) путем деления константы основания на концентрацию аммиака:
\[Kb = \dfrac{[NH4+][OH-]}{[NH3]}\]
\[OH- = \dfrac{Kb \times [NH3]}{[NH4+]}\]
Поскольку раствор находится водной среде, концентрация гидроксид-ионов равна концентрации ионов водорода (H+):
\[OH- = [H+]\]

Следовательно, концентрация ионов водорода равна выражению:
\[OH- = [H+] = \dfrac{Kb \times [NH3]}{[NH4+]}\]

Теперь мы можем рассчитать значение концентрации ионов водорода (H+), используя предоставленные значения концентраций:
\[OH- = [H+] = \dfrac{Kb \times [NH3]}{[NH4+]} = \dfrac{(1,8 \times 10^{-5}) \times (0,0025)}{(0,0025)} = 1,8 \times 10^{-5}\]

Чтобы рассчитать pH, нам нужно взять логарифм от концентрации ионов водорода (H+):
\[pH = -\log[H+] = -\log(1,8 \times 10^{-5})\]
После выполнения данного расчета мы получим значение pH раствора аммиака.

2. Теперь рассчитаем pH раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,04 моль/л.
Уксусная кислота (CH3COOH) является слабой кислотой, которая реагирует с водой следующим образом:
CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+

Константа кислотности уксусной кислоты (Ka) равна \(1,8 \times 10^{-5}\) (опять же, это значение предоставлено, но можно было бы вычислить его, используя известные значения концентраций).

Для расчета концентрации ионов водорода (H+) мы будем использовать выражение:
\[Ka = \dfrac{[CH3COO-][H+]}{[CH3COOH]}\]
\[H+ = \dfrac{Ka \times [CH3COOH]}{[CH3COO-]}\]

Рассчитав значение концентрации ионов водорода (H+), мы сможем найти pH:
\[pH = -\log[H+]\]
Вычисляем это значение для раствора уксусной кислоты.

3. Далее рассмотрим слезную жидкость, у которой pH составляет 7,4.
Чтобы найти концентрацию протонов (H+), нам нужно сначала найти значение концентрации ионов водорода (H+):
\([H+] = 10^{-pH}\)
Подставляем значение pH равное 7.4 в выражение и находим концентрацию протонов в слезной жидкости.

4. Рассчитаем pH раствора гидрооксида калия с концентрацией 0,012 моль/л.
Гидрооксид калия (KOH) является щелочью и полностью диссоцирует в воде:
KOH → K+ + OH-

Поскольку гидрооксид калия диссоциирует полностью, концентрация гидроксид-ионов (OH-) равна концентрации KOH:
\[OH- = [KOH] = 0,012\]

Затем мы можем использовать значение концентрации гидроксид-ионов (OH-) для расчета концентрации ионов водорода (H+):
\([H+] = 10^{-pOH} = 10^{-14 + pOH}\)
В данном случае, мы можем вычислить pOH, затем воспользоваться формулой, чтобы найти концентрацию ионов водорода (H+), а затем получить значение pH.

5. Наконец, рассчитаем pH раствора азотной кислоты с концентрацией 0,001 моль/л.
Азотная кислота (HNO3) является сильной кислотой и полностью диссоциирует в воде:
HNO3 → H+ + NO3-

Поскольку азотная кислота диссоциирует полностью, концентрация протонов (H+) равна концентрации HNO3:
\([H+] = [HNO3] = 0,001\)

Теперь мы можем найти pH, используя значение концентрации протонов.

После рассчета всех этих значений, мы получим ответы для каждой задачи с максимальной подробностью и объяснением каждого шага для понимания школьником.