Задача по химии: В воде объемом 2 л растворили 0.1 моль нитрата аммония. После установления равновесия процесса гидролиза NH4+H2O=NH3•H2O+H оказалось, что гидролиз соли прошёл на 5%. Определите равновесные концентрации ионов водорода H (x) и катиона аммония (Y).

Ответ:

Так как разбавленные растворы имеют большое практическое применение, в дальнейшем вместо понятия “активность” будем использовать понятие “концентрация”.

Концентрацию ионов в сильном электролите можно рассчитать, пользуясь соотношением:

С± = n⋅α⋅Смоль/л

где n – число ионов данного вида, на которые распадается одна молекула.

Степень диссоциации (ионизации) α равна отношению числа продиссоциировавших молекул пдисс к исходному числу молекул писх:

α = пдисс/ писх .

Степень диссоциации (ионизации) α численно выражается либо в долях единицы, либо в процентах. Если α = 1 (т. е. 100%), то все исходные частицы в растворе распались на ионы (пдисс = писх); если α < 1 (т. е. меньше 100 %), то не все исходные частицы распались на ионы, а только часть их (пдисс < писх).

По способности к диссоциации электролиты разделяют на сильные (неассоциированные) и слабые (ассоциированные). У сильных электролитов α ≥0,3; у слабых электролитов 0,02≤α≤0,3.

В соответствии с условиями задачи, степень диссоциации = 5%, то есть 0.05.

А) NH4+H2O=NH3•H2O+H;

С(H4) = 4 * 0.05 * 0.1 = 0.02 моль/л

C(H) = 1 * 0.05 * 0.1 = 0.005 моль/л

Итак, в растворе NH4 (аммония) и воды H2O: ионов водорода H (x)  = 0.005 моль/л и катиона аммония (Y) = 0.02 моль/л.