Учебное пособие Санкт-Петербург 2010



страница15/23
Дата09.08.2019
Размер0.87 Mb.
#127483
ТипУчебное пособие
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   23



6.4. Ионное произведение воды

Вода – амфолит, т.е. диссоциирует с образованием Н+ и ОН- , далее идёт процесс гидратации протона



Н2О  Н+ + ОН

т.е.


,т.е.

________________________________



- ион гидроксония

Обычно всю сложную совокупность равновесий, существующую между молекулами, условно записывают в краткой форме:



Константа равновесия этого процесса при 25ºС равна:



, где

-активная концентрация.

Для воды и её растворов произведение концентраций водородных и гидроксильных ионов – величина постоянная при данной температуре. Она называется ионным произведением воды при 25ºС.

Постоянство ионного произведения воды означает, что в любом водном растворе (нейтральном, кислом или щелочном) всегда присутствуют оба вида ионов и водородные, и гидроксильные. Характер среды определяется теми ионами, концентрация которых больше.

В случае, если , среда нейтральная.

Если – среда щелочная.

Если - среда кислая.

На практике для удобства пользуются водородным (рН) и гидроксильным (рОН) – показателем среды.



.

Так как при 25ºС



и

,

то в водных растворах всегда:

рН + рОН = 14.

Диссоциация воды – процесс эндотермический, поэтому – зависит от температуры. С увеличением температуры возрастает, а с понижением – уменьшается. Так как при 0ºС = 0,114, при 50ºС 5,47∙, поэтому при таких температурах рН нейтральной среды уже не будет равно семи.

При температуре 50ºС

.
Пример 1:

Определите водородный показатель рН в 0,006М растворе серной кислоты при 25ºС.



Решение:

Из уравнения видно, что






Пример 2:

Определить рН 0,012М растворе гидроксида бария при 25ºС.



Решение:

- сильное основание









.
Пример 3:

Рассчитайте молярность раствора сильной кислоты Н2А, если известно значение рОН = 12.



Решение: Н2А = 2Н+ +

.

Следовательно, [H+] = 10-2 моль/л из уравнения видно, что [H+] = 2Cк-ты; откуда Ск-ты = 5  10-3 моль/л.


Пример 4:

Определите активность ионов водорода и значение р aН+ в М растворе HCl, содержащем кроме того М KCl.



Решение: Определим ионную силу раствора:

,

соответственно коэффициент активности γ = 0,96.



Следовательно:

aН+ = γ Н+С Н+ = 0,96  2,5  10-3 = 2,38  10-3 моль/л, откуда р aН+ = 2,62.

Задания к разделу 6.4


  1. Вычислить [Н+] и рН растворов, если концентрации ионов ОН равны (моль/л): 2,52·10–5; 1,78·10–7; 10–11.

  2. Смешали равные объемы растворов сильных кислоты и щелочи с рН 2 и рН 12. Вычислить рН полученного раствора.

  3. Найти значения рН и [Н+] в водных растворах, в которых концентрация ОН-ионов (в моль/л) составляет: 1,2·10–4; 3,2·10–6; 7,4·10–11.

  4. Во сколько раз концентрация ионов водорода в крови (рН 7,36) больше, чем в спинномозговой жидкости (рН 7,53)?

  5. Рассчитать [Н+] и рН конечного раствора, приготовленного смешиванием 0,3 л 0,1 М раствора НCl и 200 мл 0,2 М раствора NaOH с последующим разбавлением водой до объема 10 л.

  6. Вычислить [Н+] и рН 0,005 %-го раствора HNO3. Плотность раствора и степень диссоциации считать равными единице.

  7. Как изменится концентрация ионов водорода и гидроксид-ионов, если рН раствора понизится с 8 до 5; увеличится от 3 до 9?

  8. Найти молярную концентрацию OH-ионов в водных растворах, в которых концентрация ионов Н+ (в моль/л) равна: 10–3; 1,4·10–12.

  9. Определить [Н+] и рН раствора, в 3 л которого содержится 0,76·10–3 молей гидроксид-ионов.

  10. Вычислить рН раствора, полученного добавлением 0,8 л воды к 2,5 л азотной кислоты с рН 2 и плотностью 1,6 г/см3.

  11. Как изменится рН раствора после добавления к 300 мл 0,3 Н раствора Са(ОН)2 200 мл воды?

  12. Вычислить [Н+] и рН растворов, если концентрации ионов ОН равны (моль/л): 3,5·10–4; 2,8·10–7; 4,8·10–12.

  13. Найти рН растворов и молярную концентрацию ионов [Н+] в водных растворах, в которых концентрация гидроксид-ионов (в моль/л) составляет: 3,2·10–3; 6,2·10–7; 8,4·10–12.

  14. Смешали равные объемы растворов сильных кислоты и щелочи с рН 2 и рН 11. Вычислить рН полученного раствора.

  15. Рассчитать рН и рОН конечного раствора, приготовленного смешиванием 0,1 л 0,3 М раствора НCl и 300 мл 0,4 М раствора NaOH с последующим разбавлением водой до объема 5 л.

  16. Вычислить [Н+] и рН 0,01 %-го раствора HNO3. Плотность раствора и степень диссоциации считать равными единице.

  17. Как изменится концентрация Н+ и гидроксид-ионов, если рН раствора понизится с 6,8 до 5,2; увеличится от 3,1 до 9,4?

  18. Найти молярную концентрацию гидроксид-ионов в водных растворах, в которых концентрация ионов водорода (в моль/л) равна: 1,4·10–4; 8,4·10–11.

  19. Определить [Н+] и рН раствора, в 4 л которого содержится 7,6·10–3 молей гидроксид-ионов.

  20. Вычислить рН раствора, полученного добавлением 0,3 л воды к 0,5 л азотной кислоты с рН 3.

  21. Как изменится рН раствора после добавления к 200 мл 0,04 Н раствора Ва(ОН)2 200 мл воды?

  22. Вычислить [Н+] и рН растворов, если концентрации ионов ОН равны (моль/л): 3,5·10–2; 6,7·10–6; 6,6·10–11.

  23. Смешали равные объемы растворов сильных кислоты и щелочи с рН 1 и рН 10. Вычислить [Н+] и рН полученного раствора.

  24. Найти рН растворов и молярную концентрацию ионов [Н+] в водных растворах, в которых концентрация гидроксид-ионов (в моль/л) составляет: 2·10–2; 3,8·10–7; 2,9·10–13.

  25. Рассчитать [Н+] и рН конечного раствора, приготовленного смешиванием 0,4 л 0,1 М раствора Н2SO4 и 100 мл 0,4 М раствора NaOH с последующим разбавлением водой до объема 1 л.

  26. Вычислить [Н+] и рН 0,05 %-го раствора Н2SO4. Плотность раствора и степень диссоциации считать равными единице.

  27. Как изменится концентрация ионов водорода и гидроксид-ионов, если рН раствора понизится с 9 до 4; увеличится от 2 до 8?

  28. Найти молярную концентрацию гидроксид-ионов в водных растворах, в которых концентрация ионов водорода (в моль/л) равна: 3,4·10–4; 5,4·10–10.

  29. Определить [Н+] и рН раствора, в 1,3 л которого содержится 5,6·10–3 молей гидроксид-ионов.

  30. Вычислить рН раствора, полученного добавлением 0,5 л воды к 1,5 л азотной кислоты с рН 2.

  31. Как изменится рН раствора после добавления к 300 мл 0,3 Н раствора КОН 200 мл воды?

  32. Вычислить рН раствора, полученного растворением 54,3 мл 98%-го раствора H2SO4 ( = 1,84 г/см3) в 5 л воды. Диссоциацию кислоты в растворе считать полной, а плотность полученного раствора равной 1 г/см3.

  33. Как изменится концентрация ионов водорода, если рН раствора понизится с 9 до 6; увеличится от 4 до 8?

  34. Вычислить молярность и нормальность раствора серной кислоты, если известно, что рН 2,2.

  35. Рассчитать рН конечного раствора, приготовленного смешиванием 200 мл 0,1М раствора НCl и 100 мл 0,2М раствора NaOH с последующим разбавлением водой до объема 10 л.

  36. Вычислить [Н+] и рН растворов, если концентрации ионов ОН равны (моль/л): 2,1·10–3; 1,2·10–7; 1,8·10–11.

  37. Смешали равные объемы растворов сильных кислоты и щелочи с рН 4 и рН 10. Вычислить [Н+], рН и рОН полученного раствора.

  38. Рассчитать [Н+] и рН конечного раствора, приготовленного смешиванием 0,3 л 0,1 Н раствора H2SO4 и 200 мл 0,2 Н раствора Са(ОН)2 с последующим разбавлением водой до объема 10 л.

  39. Вычислить [Н+] и рН 0,005 %-го раствора HNO3. Плотность раствора и степень диссоциации считать равными единице.

  40. Как изменится концентрация ионов водорода и гидроксид-ионов, если рН раствора понизится с 8 до 5; увеличится от 3 до 9?

  41. Вычислить рН раствора, полученного добавлением 0,1 л воды к 0,5 л азотной кислоты с рН 3.

  42. Как изменится рН раствора после добавления к 400 мл 0,4 Н раствора Са(ОН)2 400 мл воды?

Каталог: wp-content -> uploads -> 2014
2014 -> Программа профессионального модуля техническое обслуживание и ремонт автомобилей Профессия: 23. 01. 03 Автомеханик
2014 -> Нп «палата судебных экспертов»
2014 -> Памятка по протезированию
2014 -> Маникюр маникюр от opi
2014 -> Cборник заданий тестового типа для контроля знаний учащихся по профессии нпо 190631
2014 -> Аир: Часто используется как связующий элемент в заклинаниях или в заговорах, а сам по себе для контроля над личностью. Растущий в саду, аир принесет удачу садовнику и большой урожай растений поблизости. Акация
2014 -> Разбудить сонную артерию
2014 -> Эльмир мамедов


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   23




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница