حساب درجة الحموضة من الحلول المائية التالية؟

إجابة:

تحذير! اجابة طويلة. أ) درجة الحموضة = 5.13 ؛ ب) الرقم الهيدروجيني = 11.0

تفسير:

ل):

كلوريد الأمونيوم، # # NH_4Cl يذوب في محلول لتشكيل أيونات الأمونيوم # ^ NH_4 (+) # التي تعمل بمثابة حمض ضعيف عن طريق البروتونات المياه لتشكيل الأمونيا ، # NH_3 (عبد القدير) # وأيونات الهيدرونيوم # H_3O ^ (+) (عبد القدير) #:

# NH_4 ^ (+) (aq) + H_2O (l) -> NH_3 (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

كما نعرف # # K_b للأمونيا ، يمكننا أن نجد # # K_a لأيون الأمونيوم. لزوج حامض / قاعدي معين:

#K_a الأوقات K_b = 1.0 مرة 10 ^ -14 # على افتراض الظروف القياسية.

وبالتالي، #K_a (NH_4 ^ (+)) = (1.0 مرات 10 ^ -14) / (1.8 مرة 10 ^ -5) = 5.56 مرة 10 ^ -10 #

سد العجز في التركيز و # # K_a القيمة في التعبير:

#K_a = (H_3O ^ (+) مرات (NH_3) / (NH_4 ^ (+)) #

# 5.56 مرات 10 ^ -10 ~~ (H_3O ^ (+) مرات NH_3) / (0.1) #

# 5.56 مرة 10 ^ -11 = H_3O ^ (+) ^ 2 #

(كما يمكننا أن نفترض أنه يجب أن يتشكل جزيء هيدرونيوم واحد لكل الأمونيا التي تتشكل. أيض ا ، # # K_a صغير جدا #x 0.1 #.)

# H_3O ^ (+) = 7.45 مرات 10 ^ -6 #

# الرقم الهيدروجيني = -log H_3O ^ (+) #

# الرقم الهيدروجيني = سجل (7.45 مرات 10 ^ -6) #

# الرقم الهيدروجيني حوالي 5.13 #

ل ب):

(أنا) تحديد الأنواع الموجودة بعد الاختلاط.

معادلة رد الفعل هي

#color (أبيض) (mmmmm) "OH" ^ "-" + "NH" _4 ^ "+" -> "NH" _3 + "H" _2 "O" #

# "I / mol": اللون (أبيض) (mll) 0.010 لون (أبيض) (mll) 0.010 لون (أبيض) (mol / L) 0 #

# "C / mol": اللون (أبيض) (م) "- 0.010" لون (أبيض) (مل) "- 0.010" لون (أبيض) (م) "+ 0.010" #

# "E / mol": اللون (أبيض) (mll) 0 لون (أبيض) (مم) 0 لون (أبيض) (مم) 0.010 #

# "Moles of OH" ^ "-" = "0.100 L" × "0.1 mol" / "1 L" = "0.010 mol" #

# "Moles of NH" _4 ^ "+" = "0.100 L" × "0.1 mol" / "1 L" = "0.010 mol" #

لذلك ، سيكون لدينا 200 مل من محلول مائي يحتوي على 0.010 مول من الأمونيا ، ويجب أن يكون الرقم الهيدروجيني أعلى من 7.

(ب) حساب درجة الحموضة من الحل

# "NH" _3 = "0.010 مول" / "0.200 لتر" = "0.050 مول / لتر" #

المعادلة الكيميائية للتوازن هي

# "NH" _3 + "H" _2 "O" NH "NH" _4 ^ "+" + "OH" ^ "-" #

دعنا نعيد كتابة هذا باسم

# "B" + "H" _2 "O" "" BH "^" + "+" OH "^" - "#

يمكننا استخدام جدول ICE للقيام بالحساب.

#color (أبيض) (mmmmmmmll) "B" + "H" _2 "O" B "BH" ^ "+" + "OH" ^ "-" #

# "I / مول" ^ "- 1": اللون (الأبيض) (MLL) 0.050color (أبيض) (mmmmmll) 0color (أبيض) (ط ط ط) 0 #

# "C / مول" ^ "- 1": اللون (الأبيض) (مم) "-" xcolor (أبيض) (mmmmmll) "+" xcolor (أبيض) (MLL) "+" س #

# "E / مول" ^ "- 1": اللون (الأبيض) (م) "0.050-" xcolor (أبيض) (سيربح المليون) xcolor (أبيض) (ط ط ط) س #

#K_text (b) = ("BH" ^ "+" "OH" ^ "-") / ("B") = x ^ 2 / ("0.050-" x) = 1.8 × 10 ^ "- 5" #

تحقق من الإهمال:

#0.050/(1.8 × 10^'-5') = 3 × 10^3 > 400#. #x 0.050 #

# x ^ 2 / 0.050 = 1.8 × 10 ^ "- 5" #

# x ^ 2 = 0.050 × 1.8 × 10 ^ "- 5" = 9.0 × 10 ^ "- 7" #

#x = 9.5 × 10 ^ "- 4" #

# "OH" ^ "-" = 9.5 × 10 ^ "- 4" لون (أبيض) (l) "mol / L" #

# "pOH" = -المدونة (9.5 × 10 ^ "- 4") = 3.0 #

# "pH = 14.00 - pOH = 14.00 - 3.0" = 11.0 #