다음 수용액의 pH를 계산하시오.

다음 수용액의 pH를 계산하시오.
Anonim

대답:

경고! 긴 대답. a) pH = 5.13; b) pH = 11.0

설명:

a)의 경우:

염화 암모늄, # NH_4Cl # 용액에 용해되어 암모늄 이온을 형성한다. # NH_4 ^ (+) # 암모니아를 형성하기 위해 물을 양성자 화 (protonating)함으로써 약산으로 작용하며, # NH_3 (aq) # 및 하이드로 늄 이온 # H_3O ^ (+) (aq) #:

# NH_4 ^ (+) (aq) + H_2O (1) NH_3 (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

우리가 알고있는 것처럼 # K_b # 암모니아의 경우, 우리는 # K_a # 암모늄 이온. 주어진 산 / 염기 쌍의 경우:

#K_a 회 K_b = 1.0 회 10 ^ -14 # 표준 조건을 가정.

그래서, (NH_4 ^ (+)) = (1.0 × 10 ^ -14) / (1.8 × 10 ^ -5) = 5.56 × 10 ^ -10 #

집중력과 # K_a # 값을 표현식에 넣습니다.

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

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

# 5.56 번 10 ^ -11 = H_3O ^ (+) ^ 2 #

(우리는 하나의 분자 하이드로 늄이 형성되는 암모니아 모두를 형성해야한다고 가정 할 수있다.) 또한, # K_a # 작아서 #x«0.1 #.)

# H_3O ^ (+) = 7.45 × 10 ^ -6 #

# pH = -log H_3O ^ (+) #

# pH = -log (7.45 x 10 ^ -6) #

#pH 약 5.13 #

b)의 경우:

(나는) 혼합 후 존재하는 종을 결정하십시오.

반응식은 다음과 같습니다.

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

# "I / mol": 색상 (흰색) (mll) 0.010 색상 (흰색) (mll) 0.010color (흰색) (mol / L) 0 #

0.010 "색상 (흰색) (m)"+ 0.010 "#"C / mol ": 색상 (흰색)

# "E / mol": 색상 (흰색) (mll) 0color (흰색) (mmmm) 0color (흰색) (mmml) 0.010 #

# "OH의 몰수"^ "-"= "0.100 L"× "0.1 몰"/ "1 L"= "0.010 몰"#

# "NH의 몰수"_4 ^ "+"= "0.100 L"× "0.1 몰"/ "1 L"= "0.010 몰"#

그래서 우리는 암모니아 0.010 몰을 함유 한 200 mL의 수용액을 가지고 pH는 7보다 높아야한다.

(ii) 용액의 pH 계산

# "NH"_3 = "0.010 mol"/ "0.200 L"= "0.050 mol / L"#

평형에 대한 화학 반응식은 다음과 같다.

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

이것을 다음과 같이 다시 써 보겠습니다.

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

우리는 ICE 테이블을 사용하여 계산을 할 수 있습니다.

"B"+ "H"_2 "O" "BH"^ "+"+ "OH"^ "-"# 색깔 (흰색) (mmmmmmmll)

# "I / mol· L"^ "-1": 색상 (흰색) (mll) 0.050color (흰색) (mmmmmll) 0color (흰색) (mmm) 0 #

# "C / mol · L"^ "- 1": 색상 (흰색) (mm) "-"xcolor (흰색) (mmmmmll) "+"xcolor (흰색)

# "E / mol · L"^ "- 1": color (흰색) (m) "0.050-"xcolor (흰색) (mmmmm) xcolor (흰색) (mmm) x #

(x) / ("0.050"x) = 1.8 x 10 (b ")" ^ "- 5"#

부주의 여부 확인:

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

# x ^ 2 / 0.050 = 1.8 x 10 ^ "- 5"#

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

#x = 9.5 × 10 ^ "- 4"#

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

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

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