Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






рН гидролизующейся соли






 

Соль сильной кислоты и сильного основания гидролизу не подвергается, рН = 7

Соль слабой кислоты и сильного основания рН > 7

Пример: ацетат натрия CH3COONa (см.ниже)

Соль сильной кислоты и слабого основания рН < 7

Пример: хлорид алюминия AlCl3 (см. ниже)

Соль слабой кислоты и слабого основания – рН зависит от соотношения констант диссоциации кислоты и соли. Иногда происходит необратимый гидролиз.

 

Теперь для расчета все еще хуже. Кислоты нет, есть (например) только 2 М ацетат натрия.

CH3COONa + H2O Û CH3COOH + NaOH

Сокращенное ионное уравнение реакции гидролиза:

CH3COO + H2O Û CH3COOH + OH

ANa ® А- + Na+ но когда аниона слабой кислоты много, он берет протон из воды:

А- + H2O «AH + OH- тогда рН > 7

Теперь надо получить выражение для [H+] или [OH] на основе исходной концентрации и табличных данных.

Используем понятие «константа гидролиза» Кг = ([AН] [OH]) /[A]

В нем мы можем [A] приравнять к концентрации исходной соли (2 М), а [AН] и [OH] считать равными. Тогда: Кг = ([OH]2) /[2 М]

Но табличных данных по Кг нет. Тогда выражение Кг = ([AН] [OH]) /[A] умножаем и делим на [H+]: Кг = ([AН] [OH][H+]) /([A][H+])

При этом оно сводится к двум известным константам: Кг = Kw / Ккисл = 10-14/1, 8*10-5

В результате [OH] = Ö (Кг 2 М) = Ö [(10-14/1, 8*10-5)(2 М)]» Ö 10-9 = 10-4, 5

Тогда рОН = 4, 5; рН = 14 – рОН = 9, 5

 

 

ã Загорский В.В., Морозова Н.И., 2005

 


Расчет рН 0, 1 М раствора хлорида алюминия.

Уравнение гидролиза AlCl3 (1 ступень):

AlCl3 + H2O Û Al(OH)Cl2 + HCl

В ионном виде:

Al3+ + H2O Û Al(OH)2+ + H+

Допустим, мы не знаем, что Kгидр(I) = 1.12*10-5 [[1]]

 

Для нахождения рН нам нужно знать концентрацию [H+] или [OH]; при этом для вычислений можно пользоваться только справочными данными и исходной концентрацией соли.

Достаточно ли первой ступени? Это выясним в ходе расчетов.

Константа ионизации (в справочниках есть только по 3-й ступени) [[2]]: KAl(III) = 1, 4*10-9

Видно, что нам нужна диссоциация Al(OH)3 как раз по третьей ступени:

Al(OH)2+ Û Al3+ + OH-

Можно записать константу гидролиза:

Kгидр(I) = ([Al(OH)2+][H+])/[Al3+]

Вода в это выражение не входит, как и в случае ионного произведения воды Kw.

Считая, что все протоны появились в результате гидролиза, а концентрация соли при этом практически не изменилась (слабый гидролиз), можем записать:

Kгидр(I) = ([H+]2)/[AlCl3]

Вот только у нас нет самой Kгидр(I)!!! Ее надо выразить через нечто доступное.

Используем прием из алгебры – умножаем и делим Kгидр(I) на [OH]:

Kгидр(I) = ([Al(OH)2+][H+][OH])/([Al3+][OH])

У нас получается, что [H+][OH] = Kw, а ([Al(OH)2+])/([Al3+][OH]) = 1/KAl(III).

Тогда Kгидр(I) = Kw /KAl(III)

В результате получаем:

Kгидр(I) = ([H+]2)/[AlCl3] = Kw /KAl(III);

[H+] = Ö [(Kw /KAl(III)) ([AlCl3])] = Ö [(10-14/1, 4*10-9)*0, 1] = Ö 0, 7*10-6 = 0, 85*10-3» 10-3

Тогда рН = 3

Из расчетной формулы для [H+] видно, что, чем меньше константа ионизации основания (она в знаменателе), тем более кислый получится раствор.

 

hydrl-36 Произведение растворимости

Пример 1: Произведение растворимости сульфата бария ПР = 1, 1*10–10.

Какова растворимость сульфата бария в г/л?

Решение примера: Диссоциация: BaSO4 = Ba2+ + SO42–. ПР = [Ba2+][ SO42–].

Х моль сульфата бария дают Х Ba2+ и Х SO42–. Тогда Х2 = 1, 1*10–10. Х = Ö (1, 1*10–10)

Мол. масса сульфата бария 137 + 96 = 233.

Растворимость в г/л: 233*Х = 233*1, 05*10–5 = 244*10–5 = 2, 44*10–3 г/л

Пример 2: Насыщенный раствор содержит 0, 000038% по массе гидроксида цинка. Определите произведение растворимости Zn(OH)2.

Решение примера: Мол. масса 65+(17*2)= 99. В 100 г раствора будет 0, 000038 г гидроксида, в 1 л (1000 г) будет 0, 00038 г.

Количество молей в 1 л: (3, 8*10–4 г)/(99 г/л) = 3, 84*10–6 моль/л;

Диссоциация: Zn(OH)2 = Zn2+ + 2 OH ПР[Zn(OH)2] = [Zn2+][OH]2

Из Х моль Zn(OH)2 получается Х моль Zn2+ и 2Х моль OH.

ПР[Zn(OH)2] = (3, 84*7, 68*7, 68)10–18 = 2, 3*10–16

 

 


[1].Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия – М., 1988, стр. 433

[2] Практикум по общей химии (2005)






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.