Ποιο είναι το pH ενός διαλύματος που είναι 5,0 × 10-2 M σε H2CO3;

Απάντηση:

Δες παρακάτω:

Προειδοποίηση: Μεγάλη απάντηση!

Εξήγηση:

# H_2CO_3 #, ή το ανθρακικό οξύ, είναι ένα ασθενές οξύ που σχηματίζεται από διοξείδιο του άνθρακα που αντιδρά με νερό.

# CO_2 (g) + H_2O (1) δεξιές ρίπες H_2CO_3 (aq) #

Όντας ασθενές οξύ, θα διαχωριστεί μόνο εν μέρει στο νερό και έχει σταθερά διάστασης, # K_a #, του # 4,3 φορές 10 ^ -7 # σύμφωνα με τον παρόντα πίνακα. Πραγματικά, το ανθρακικό οξύ είναι diprotic, που σημαίνει ότι μπορεί να διαχωριστεί δύο φορές, έτσι έχουμε ένα δεύτερο # K_a # αξία για τη δεύτερη διάσταση: # K_a = 4,8 φορές 10 ^ -11 #. Η οποία θα συμβάλει επίσης στην # pH #. (αν και σε μικρότερη έκταση από την πρώτη διάσταση)

Ας ρυθμίσουμε την εξίσωση διάστασης για # K_a # της πρώτης διάστασης:

# K_a = (H_3O ^ + φορές HCO_3 ^ (-)) / (H_2CO_3) #

Τώρα, ας συνδέσουμε τις τιμές μας για τη συγκέντρωση του ανθρακικού οξέος, μαζί με το # K_a # αξία.

# 4,3 φορές 10 ^ -7 = (H_3O ^ + φορές HCO_3 ^ (-)) / (5,0 φορές 10 ^ -2) #

# 2.15 φορές 10 ^ -8 = (Η3Ο ^ + φορές HCO_3 ^ (-)) #

Τώρα, μπορούμε να το υποθέσουμε αυτό # Η_3Ο ^ + = HCO_3 ^ (-) # καθώς υπάρχουν σε αναλογία 1: 1 στο διάλυμα. Αυτό επιτρέπει την έξοδο της τετραγωνικής ρίζας από την έκφραση # (H_3O ^ + φορές HCO_3 ^ (-)) # για να βρείτε τις αντίστοιχες συγκεντρώσεις:

(2,15 φορές 10 ^ -8) περίπου (1,47 φορές 10 ^ -4) = (Η3Ο ^ + = HCO_3 ^ (-)

Τώρα, στη δεύτερη διάσταση, το # HCO_3 ^ (-) # Το ιόν θα δράσει ως οξύ και επομένως η συγκέντρωση αυτού του είδους, που βρήκαμε στην πρώτη διάσπαση, θα είναι η αξία του παρονομαστή στο νέο # K_a # έκφραση:

# K_a = (H_3O ^ + φορές CO_3 ^ (2 -)) / (HCO_3 ^

# 4,8 φορές 10 ^ -11 = (Η3Ο ^ + φορές CO_3 ^ (2 -)) / (1,47 φορές 10 ^ -4

#approx 7,04 φορές 10 ^ -15 = H_3O ^ + φορές CO_3 ^ (2 -) #

#sqrt (7,04 φορές 10 ^ -15) περίπου 8,39 φορές 10 ^ -8 = H3O3 + = CO_3 ^ (2 -)

Έτσι, η συγκέντρωση ιόντων οξειδίου, # H_3O ^ + #, που καθορίζουν το # pH #, είναι περίπου # (1,47 φορές 10 ^ -4) + (8,39 φορές 10 ^ -8) περίπου 1,47 φορές 10 ^ -4 #.

Με άλλα λόγια, η δεύτερη διάσπαση ήταν τόσο μικρή που θα μπορούσε να θεωρηθεί αμελητέα - Αλλά ας είναι διεξοδική.

Τώρα, χρησιμοποιώντας την εξίσωση για να βρείτε # pH # μπορούμε να υπολογίσουμε το # pH # της λύσης αυτής.

# ρΗ = -log Η_3Ο ^ + #

# pH = -log 1,47 φορές 10 ^ -4 #

# ρΗ περίπου 3,83 #

Για να διεξαχθεί ένα επιστημονικό πείραμα, οι μαθητές πρέπει να αναμείξουν 90mL διαλύματος οξέος 3%. Διαθέτουν διάλυμα 1% και 10%. Πόσα mL του διαλύματος 1% και του διαλύματος 10% πρέπει να συνδυαστούν για να παραχθούν 90 mL του διαλύματος 3%;

Μπορείτε να το κάνετε αυτό με αναλογίες. Η διαφορά μεταξύ 1% και 10% είναι 9. Θα πρέπει να αυξηθεί από 1% σε 3% - διαφορά 2. Στη συνέχεια πρέπει να υπάρχουν 2/9 από τα ισχυρότερα υλικά ή, στην περίπτωση αυτή, 20mL (και φυσικά 70mL από τα πιο αδύναμα πράγματα).

Ποια είναι η γραμμομοριακότητα ενός διαλύματος που γίνεται με αραίωση 50,00 mL ενός διαλύματος ΗΟΙ 4,74 Μ σε 250,00 mL;

"0.948 M" Χρησιμοποιήστε αυτή την εξίσωση "M" _1 "V" _1 = "M" _2 "V" _2 "M" _2 = Μ "χ 50.00 ακυρώνεται" mL ") / (250.00 ακύρωση" mL ") =" 0.948 Μ "

Ένας χημικός αναμιγνύει 200 λίτρα διαλύματος που είναι 60% οξύ με 300 λίτρα διαλύματος που είναι 20% οξύ. Ποιο είναι το ποσοστό του μείγματος;

Το προκύπτον μείγμα είναι 36% οξύ. Η αναλογία οξύτητας του προκύπτοντος μίγματος είναι "όγκος οξέος στο διάλυμα" / "όγκος του διαλύματος" Ο όγκος του μίγματος είναι 200 + 300 = 500L Ο όγκος του οξέος στο πρώτο διάλυμα είναι 0,6 * 200 = 120L Ο όγκος του οξέος στη δεύτερη λύση είναι 0,2 * 300 = 60L. Συνεπώς, η αναλογία οξύτητας του προκύπτοντος μίγματος είναι: (120 + 60) / 500 = 180/500 = 36%