Как рассчитать pH в растворе соли , образованной слабой кислотой и слабым основанием ? Вот например pH 1M раствора Nh4HCO3
Ка 4,5*10-⁷. Кб 1,76*10-⁵ (pH=7,79)

10 Ноя 2024 в 19:41
101 +1
0
Ответы
1

Для расчета pH раствора соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием, необходимо использовать систему уравнений, основанную на константах диссоциации. В вашем случае рассматривается соль аммоний бикарбонат NH4HCO3NH4HCO3NH4HCO3, которая образуется из аммониевой кислоты NH4+NH4^+NH4+ и бикарбонат-ионов HCO3−HCO3^-HCO3.

Шаг 1: Определение константы степени диссоциации

Сначала вычислим константу диссоциации для соли. Мы знаем, что:

Константа кислотности Ka K_a Ka аммониевой кислоты NH4+NH4+NH4+:
Ka=4.5×10−7 K_a = 4.5 \times 10^{-7} Ka =4.5×107

Константа основности Kb K_b Kb угольной кислоты HCO3−HCO3^-HCO3:
Kb=1.76×10−5 K_b = 1.76 \times 10^{-5} Kb =1.76×105

Из этих констант можно найти Kw K_w Kw - константу ионного произведения воды при25°C(Kw≈1.0×10−14)при 25°C ( K_w \approx 1.0 \times 10^{-14} )при25°C(Kw 1.0×1014):
Kw=Ka⋅Kb K_w = K_a \cdot K_b
Kw =Ka Kb

Шаг 2: Рассчитать pH

Для раствора 1M NH4HCO3 можно использовать уравнение, учитывающее ионное равновесие. Так как аммоний NH4+NH4^+NH4+ будет диссоциировать, создавая H+ и HCO3^-:

NH4+⇌H++NH3 NH4^+ \rightleftharpoons H^+ + NH3
NH4+H++NH3

Составим уравнение на основе Ka и используем для расчета pH:

Ka=[H+][NH3][NH4+] K_a = \frac{[H^+][NH3]}{[NH4^+]}
Ka =[NH4+][H+][NH3]

Поскольку концентрации всех компонентов приблизительно равны, можно записать:

Ka=x2C−x(C=1M) K_a = \frac{x^2}{C - x} \quad (C = 1M)
Ka =Cxx2 (C=1M)

При этом x x x - это концентрация [H+] [H^+] [H+]. Для достаточно разбавленных растворов x x x можно считать небольшой величиной по сравнению с C C C, поэтому приближаемся:

Ka≈x21 ⟹ x2=Ka ⟹ x=Ka=4.5×10−7≈0.0006708 M K_a \approx \frac{x^2}{1} \implies x^2 = K_a \implies x = \sqrt{K_a} = \sqrt{4.5 \times 10^{-7}} \approx 0.0006708 \,M
Ka 1x2 x2=Ka x=Ka =4.5×107 0.0006708M

Шаг 3: Рассчитаем pH

Теперь мы можем рассчитать pH:

pH=−log⁡[H+]=−log⁡(0.0006708)≈3.17+7=10.83 pH = -\log[H^+] = -\log(0.0006708) \approx 3.17 + 7 = 10.83
pH=log[H+]=log(0.0006708)3.17+7=10.83

Это значение pH будет корректно анализировать в зависимости от ионов в растворе. Объединяя эффекты как NH4^+, так и HCO3^-.

Уточнение

При диполярных солях, у которых наблюдается плоская реверсия осмотической активности, а также при рассчете pH необходимо будет использовать данный подход , уравнение равноценной реверсии. Пожалуйста уточните путь подтверждения.

10 Ноя 2024 в 19:49
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир