Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Работа 9. Химическое равновесие в растворах слабых
|
|
кислот (оснований)
Равновесный процесс ионизации слабого электролита количественно характеризуется константой ионизации и степенью ионизации. В растворах слабых кислот (оснований) в равновесии участвуют ионы водорода (гидроксила), концентрация которых определяет величину рН раствора:
pH = - lg a (H+) @ - lg [H+]
Измерение рН раствора слабой кислоты (основания) дает возможность рассчитать константу кислотности (основности) и степень ионизации, например:
а) HAc = H+ + Ac-, Kk = [H+]× [Ac-] / [HAc],
[H+] = [Ac-], [HAc] @ CHAc, Kk = [H+]2 / CHAc ,
a = Cрасп / Сисх = [H+] / CHAc ,
б) NH3× H2O = NH4+ + OH-, Ko = [NH4+]× [OH-] / [NH3],
[OH-] = [NH4+], [NH3] @ CNH3, Ko = [OH-]2 / CNH3,
KB = [H+]× [OH-] = 1× 10-14, Ko = KB2 / ([H+]2× CNH3),
a = Cрасп / Сисх = [OH-] / CNH3 = KB / ([H+]× CNH3).
На степень ионизации слабого электролита заметное влияние оказывает разбавление раствора (уменьшение концентрации), а также присутствие сильного электролита, имеющего одноименный ион. Например, равновесие NH3× H2O = NH4+ + OH- сильно смещено влево в присутствии солей аммония.
Цель работы – изучение характера смещения равновесия в растворах уксусной кислоты или аммиака при изменении концентрации электролита и введении одноименного иона.
Варианты индивидуальных заданий приведены в табл. 7.
Задание 1. Расчет константы и степени ионизации по величине рН
Измерьте величину рН раствора 1, используя прибор рН-метр.
Рассчитайте концентрацию ионов водорода (или гидроксила), константу ионизации электролита (Kk, Ko) и степень ионизации a1. Сравните рассчитанную константу ионизации с табличным значением.
.
Таблица 7
Индивидуальные задания к лабораторной работе 9
| Вариант | Состав и концентрация электролитов, моль/л | ||
| Раствор 1 | Раствор 2 | Раствор 3 | |
| HAc (CH3COOH) | HAc | HAc + NaAc | |
| 0, 01 0, 01 0, 01 0, 01 | 0, 0004 0, 0005 0, 0008 0, 001 | 0, 0004 0, 001 0, 0005 0, 001 0, 0008 0, 001 0, 001 0, 001 | |
| NH3 в воде | NH3 в воде | NH3 + NH4Cl | |
| 0, 01 0, 01 0, 01 0, 01 | 0, 0004 0, 0005 0, 0008 0, 001 | 0, 0004 0, 001 0, 0005 0, 001 0, 0008 0, 001 0, 001 0, 001 |
Задание 2. Зависимость степени ионизации от концентрации
Приготовьте раствор 2 путем разбавления водой более концентри- рованного 0, 01 М раствора в мерной колбе емкостью 50 см3. Для этого рассчитайте необходимый объем 0, 01 М раствора, налейте его из бюретки в мерную колбу и долейтедистиллированной водой до метки. Колбу закройте пробкой, тщательно перемешайте и измерьте рН.
Рассчитайте степень ионизации a2.
Сравните значения a1 и a2 и сделайте вывод о влиянии разбавления раствора на степень ионизации слабого электролита.
Задание 3. Смещение равновесия в растворе слабого электролита
при введении одноименного иона
Приготовьте смесь двух электролитов: слабая кислота (основание) и соль, содержащая одинаковые со слабым электролитом ионы (раствор 3).
Используйте мерную колбу вместимостью 50 см3 и исходные растворы соответствующих электролитов с концентрацией 0, 01 моль/л. Например, для приготовления смеси, содержащей 0, 001 моль/л HAc и 0, 001 моль/л NaAc, следует налить в мерную колбу емкостью 50 см3 по 5 см3 (мл) 0, 01 М растворов HAc и NaAc, а затем долить дистиллированной воды до метки.
Приготовленный раствор тщательно перемешайте и измерьте рН.
Рассчитайте степень ионизации a3.
Сравните значения a2 и a3 и сделайте вывод о влиянии одноименного иона на ионизацию слабого электролита.
|
|