Каков pH раствора гидразина N2H4·H20 с концентрацией 0,093 моль/литр? (Константа диссоциации Kдис = 1,2·10-6

Solnechnaya_Raduga

20

Чтобы определить pH раствора гидразина N2H4·H2O, мы можем использовать константу диссоциации (\(K_{дис}\)) и концентрацию гидразина (\(N_2H_4\)) в растворе. При диссоциации гидразина в воде происходит образование гидроксида аммония \((NH_4OH)\).

Первым шагом мы можем записать химическое уравнение для диссоциации гидразина:

\[N_2H_4 + H_2O \rightleftharpoons NH_4OH\]

Диссоциация гидразина может быть рассмотрена как слабая, и поэтому можем использовать уравнение для расчета pH:

\[pH = -\log[H^+]\]

Чтобы определить концентрацию ионов водорода \([H^+]\), выраженную через константу диссоциации гидроксида аммония (\(K_{дис}\)), мы можем использовать следующее уравнение:

\[K_{дис} = \dfrac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_4OH]}\]

Применяя закон растворимости воды, мы знаем, что концентрация гидроксидных ионов \([OH^-]\) в водной среде составляет \(1 \times 10^{-7}\) Моль/литр.

Теперь мы можем использовать рассчитанные значения для определения концентрации ионов водорода \([H^+]\) и рассчитываем pH раствора.

Давайте решим задачу шаг за шагом.

1. Рассчитаем концентрацию ионов аммония \([NH_4^+]\) с использованием уравнения для константы диссоциации и известной концентрации гидразина. Подставим значения в уравнение:

\[K_{дис} = \dfrac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_4OH]}\]

\[1.2 \times 10^{-6} = \dfrac{[NH_4^+](1 \times 10^{-7})}{0.093}\]

2. Определим концентрацию ионов аммония \([NH_4^+]\) путем перестановки переменных и решения уравнения:

\[[NH_4^+] = \dfrac{K_{дис} \cdot [NH_4OH]}{[OH^-]}\]

\[[NH_4^+] = \dfrac{1.2 \times 10^{-6} \cdot 0.093}{1 \times 10^{-7}} = 1.116 \times 10^{-2} \, M\]

3. Теперь, с концентрацией ионов аммония \([NH_4^+]\), мы можем рассчитать концентрацию ионов водорода \([H^+]\) с использованием того же уравнения:

\[[H^+] = \dfrac{[NH_4^+] \cdot [OH^-]}{[NH_4OH]}\]

\[[H^+] = \dfrac{(1.116 \times 10^{-2}) \cdot (1 \times 10^{-7})}{0.093} = 1.2 \times 10^{-9} \, M\]

4. Наконец, рассчитаем pH раствора с использованием уравнения \(pH = -\log[H^+]\):

\[pH = -\log(1.2 \times 10^{-9}) = 8.92\]

Таким образом, pH раствора гидразина \(N_2H_4·H_2O\) с концентрацией 0.093 моль/литр равно приблизительно 8.92.