Вычислите степень гидролиза и концентрацию раствора Pb(NO3)2, рН которого равен 4.

18 Янв в 19:40
44 +1
0
Ответы
1

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+]=10pH=104моль/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 OPb(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 × 10⁻¹⁴1.0×1014, 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(1α)[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+]=104,C (концентрация раствора)=Ka (104)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 1.2×10161.0×1014 =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=83.33108 1.2×106моль/л

Таким образом, концентрация раствора PbNO3NO₃NO3 ₂ составляет примерно 1.2×10−6 моль/л 1.2 \times 10^{-6} \, \text{моль/л} 1.2×106моль/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+] =1.2×106104 83.33%

Итак, концентрация раствора PbNO3NO₃NO3 ₂ равна 1.2 × 10⁻⁶ моль/л, а степень гидролиза — примерно 83.33%.

18 Янв в 19:45
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