Подсчёт степени гидролиза. Гидролиз PbNO3NO₃NO3₂ в водном растворе можно представить следующим образом: Pb2++2H2O⇌Pb(OH)2+2H+
Pb^{2+} + 2 H_2O \rightleftharpoons Pb(OH)_2 + 2 H^+ Pb2++2H2O⇌Pb(OH)2+2H+
Однако Pb²⁺ — это кислота Льюиса, и его гидролиз реакциясводойреакция с водойреакциясводой будет с образованием PbOHOHOH⁺. Важно отметить, что PbNO3NO₃NO3₂ является солевым соединением, и его ионы образуют кислую среду.
Поскольку в растворе присутствует Pb²⁺ и H+H⁺H+ = 10⁻⁴ моль/л, можно использовать уравнение ионного равновесия:
Где K<em>w K<em>w K<em>w — ионное произведение воды 1.0×10−141.0 × 10⁻¹⁴1.0×10−14, а K</em>sp K</em>{sp} K</em>sp — растворимость PbOHOHOH₂, которая около 1.2 × 10⁻¹⁶ принормальныхусловияхпри нормальных условияхпринормальныхусловиях.
Чтобы найти уровень гидролиза, можно воспользоваться уравнением для степени гидролиза α \alpha α: Ka=[H+]2C(1−α)≃[H+]2C
K_a = \frac{[H^+]^2}{C(1-\alpha)} \simeq \frac{[H^+]^2}{C} Ka=C(1−α)[H+]2≃C[H+]2
Так как степень гидролиза α \alpha α будет небольшой при низких pH.
Сравняя концентрацию ионов: [H+]=10−4, C (концентрация раствора)=(10−4)2Ka
[H^+] = 10^{-4} , \, C \text{ (концентрация раствора)} = \frac{(10^{-4})^2}{K_a} [H+]=10−4,C (концентрацияраствора)=Ka(10−4)2
Подставив в уравнение: C=10−883.33≈1.2×10−6 моль/л
C = \frac{10^{-8}}{83.33} \approx 1.2 \times 10^{-6} \, \text{моль/л} C=83.3310−8≈1.2×10−6моль/л
Таким образом, концентрация раствора PbNO3NO₃NO3₂ составляет примерно 1.2×10−6 моль/л 1.2 \times 10^{-6} \, \text{моль/л} 1.2×10−6моль/л, а степень гидролиза можно оценить по формуле:
Для нахождения степени гидролиза и концентрации раствора PbNO3NO₃NO3 ₂ с заданным pH равным 4, начнем с определения концентрации ионов водорода H+H⁺H+.
Расчёт концентрации ионов водорода H+H⁺H+:
pH = 4 означает, что:
[H+]=10−pH=10−4 моль/л [H^+] = 10^{-pH} = 10^{-4} \, \text{моль/л}
[H+]=10−pH=10−4моль/л
Подсчёт степени гидролиза. Гидролиз PbNO3NO₃NO3 ₂ в водном растворе можно представить следующим образом:
Pb2++2H2O⇌Pb(OH)2+2H+ Pb^{2+} + 2 H_2O \rightleftharpoons Pb(OH)_2 + 2 H^+
Pb2++2H2 O⇌Pb(OH)2 +2H+ Однако Pb²⁺ — это кислота Льюиса, и его гидролиз реакциясводойреакция с водойреакциясводой будет с образованием PbOHOHOH⁺. Важно отметить, что PbNO3NO₃NO3 ₂ является солевым соединением, и его ионы образуют кислую среду.
Поскольку в растворе присутствует Pb²⁺ и H+H⁺H+ = 10⁻⁴ моль/л, можно использовать уравнение ионного равновесия:
Ka(Pb(OH)₂)≈Kw/Ksp(Pb(OH)₂) K_a \text{(Pb(OH)₂)} \approx K_w / K_sp \text{(Pb(OH)₂)}
Ka (Pb(OH)₂)≈Kw /Ks p(Pb(OH)₂)
Где K<em>w K<em>w K<em>w — ионное произведение воды 1.0×10−141.0 × 10⁻¹⁴1.0×10−14, а K</em>sp K</em>{sp} K</em>sp — растворимость PbOHOHOH₂, которая около 1.2 × 10⁻¹⁶ принормальныхусловияхпри нормальных условияхпринормальныхусловиях.
Чтобы найти уровень гидролиза, можно воспользоваться уравнением для степени гидролиза α \alpha α:
Ka=[H+]2C(1−α)≃[H+]2C K_a = \frac{[H^+]^2}{C(1-\alpha)} \simeq \frac{[H^+]^2}{C}
Ka =C(1−α)[H+]2 ≃C[H+]2
Так как степень гидролиза α \alpha α будет небольшой при низких pH.
Сравняя концентрацию ионов:
[H+]=10−4, C (концентрация раствора)=(10−4)2Ka [H^+] = 10^{-4} , \, C \text{ (концентрация раствора)} = \frac{(10^{-4})^2}{K_a}
[H+]=10−4,C (концентрация раствора)=Ka (10−4)2
Если принять, что Ka≈Kw/Ksp K_a \approx K_w / K_sp Ka ≈Kw /Ks p:
Ka≈1.0×10−141.2×10−16=83.33 K_a \approx \frac{1.0 \times 10^{-14}}{1.2 \times 10^{-16}} = 83.33
Ka ≈1.2×10−161.0×10−14 =83.33
Подставив в уравнение:
C=10−883.33≈1.2×10−6 моль/л C = \frac{10^{-8}}{83.33} \approx 1.2 \times 10^{-6} \, \text{моль/л}
C=83.3310−8 ≈1.2×10−6моль/л
Таким образом, концентрация раствора PbNO3NO₃NO3 ₂ составляет примерно 1.2×10−6 моль/л 1.2 \times 10^{-6} \, \text{моль/л} 1.2×10−6моль/л, а степень гидролиза можно оценить по формуле:
α=[H+]C=10−41.2×10−6≈83.33% \alpha = \frac{[H^+]}{C} = \frac{10^{-4}}{1.2 \times 10^{-6}} \approx 83.33 \%
α=C[H+] =1.2×10−610−4 ≈83.33%
Итак, концентрация раствора PbNO3NO₃NO3 ₂ равна 1.2 × 10⁻⁶ моль/л, а степень гидролиза — примерно 83.33%.