Каковы значения рН, Кг и αг для 0,1М раствора Na2CO3 (гидролиз в первой ступени)? Значение K2(H2CO3) равно 4,8∙10-11

Fontan_9656

8

Чтобы решить эту задачу и определить значения рН, Кг и αг для 0,1М раствора Na2CO3 с гидролизом в первой ступени, нам понадобится использовать химические реакции, равновесные константы и математические выражения.

Первым шагом рассмотрим гидролиз Na2CO3. Реакция гидролиза будет выглядеть следующим образом:
Na2CO3 + H2O ⇌ 2NaOH + H2CO3

Мы можем записать константу равновесия для этой реакции в виде следующего математического выражения:
Kг = \(\frac{{[NaOH]^2 [H2CO3]}}{{[Na2CO3]}}\)

Где [NaOH], [H2CO3] и [Na2CO3] - концентрации NaOH, H2CO3 и Na2CO3 соответственно.

Теперь у нас есть начальная концентрация 0,1М раствора Na2CO3, что означает, что [Na2CO3] = 0,1М.

Для определения значений [NaOH] и [H2CO3], мы должны учесть реакцию автопротолиза воды:
H2O ⇌ H+ + OH-

Где [H+] и [OH-] - концентрации ионов водорода и гидроксида соответственно.

Поскольку каждый мол Na2CO3 гидролизуется на два моля OH-, то [NaOH] = 2[OH-].

Кроме того, поскольку Na2CO3 является сильным основанием, мы можем предположить, что концентрация ионов H+ очень низкая по сравнению с концентрацией OH-, поэтому [OH-] = [NaOH].

Теперь наше выражение для Kг выглядит следующим образом:
Kг = \(\frac{{(2[OH-])^2 [H2CO3]}}{{0,1М}}\)

Согласно определению рН, мы можем записать следующее математическое выражение:
pH = -log [H+]

Используя выражение для Kг, мы можем выразить [H+] следующим образом:
[H+] = \(\sqrt{\frac{{Kг \cdot 0,1М}}{4}}\)

Теперь мы готовы решить задачу:

1. Найдем Kг:
Kг = \(\frac{{(2[OH-])^2 [H2CO3]}}{{0,1М}}\)
Kг = \(\frac{{(2[NaOH])^2 [H2CO3]}}{{0,1М}}\)

2. Разрешим уравнение:
0,1М = \(\sqrt{\frac{{Kг \cdot 0,1М}}{4}}\)
0,1М^2 = \(\frac{{Kг \cdot 0,1М}}{4}\)
0,1М^2 = \(\frac{{Kг \cdot 0,1М}}{4}\)
0,1М^2 = \(\frac{{0,1Kг \cdot М}}{4}\)
М^2 = \(\frac{{Kг \cdot М}}{4}\)
М = \(\frac{{Kг}}{4}\)

3. Теперь найдем [H+]:
[H+] = \(\sqrt{\frac{{Kг \cdot 0,1М}}{4}}\)

4. Найдем рН:
pH = -log [H+]

5. Найдем αг:
αг = \(\frac{{[H+][OH-]}}{{[H2CO3]}}\)

По сути, данные шаги помогут определить значения рН, Кг и αг для 0,1М раствора Na2CO3 с гидролизом в первой ступени. Пожалуйста, предоставьте значения K2(H2CO3), чтобы я мог продолжить решение этой задачи.