Приклади розв’язання задач. Задача 1. Розрахувати рН розчину 0,05 моль/л хлоридної кислоти

Задача 1. Розрахувати рН розчину 0,05 моль/л хлоридної кислоти.

Розв’язок. Хлоридна кислота - сильний електроліт, тому у водних розчинах дисоціює повністю:

HCl → H⁺ + Cl^-

Отже, [H⁺] = [Cl^-] = 0,05 моль/л.

рН = - lg[H⁺] = - lg 0,05 = 1,31.

Відповідь: рН = 1,31

Задача2. Розрахувати [H⁺], рН в 0,4 %-вому розчині ціанатної кислоти.

Розв’язок. Ціанатна кислота – слабкий електроліт, тому у водних розчинах вона дисоціює не повністю відповідно рівнянню:

HCN ↔ H⁺ + CN^-

Константа рівноваги цього процесу називається константою дисоціації и дорівнює К_а= 5,0∙10^-10.

Отже у даному випадку концентрація іонів гідрогену залежить від константи дисоціації та концентрації кислоти:

[H⁺] = , або рН = 1/2р К_а – 1/2lg c

де с – молярна концентрація електроліту.

Для переведення масової відсоткової частки w,% в молярну концентрацію користуються формулою:

= моль/л

Приймаємо ρ= 1 г/см³ унаслідок малої концентрації розчину HCN.

Розрахуємо [H⁺] та рН розчину:

[H⁺] = = 8,06∙10^-6 моль/л.

рН = - lg[H⁺] = - lg (8,06∙10^-6) = 5,06.

Відповідь: рН = 5,06, [H⁺] = 8,06∙10^-6 моль/л.

Задача3. Розрахувати [H⁺] і [ОH^-] в розчині, рН якого дорівнює 9,15.

Розв’язок. Згідно з визначенням рН = - lg[H⁺], тоді

[H⁺] = 10^-рН =10^-9,15 = 7,08∙10^-10 моль/л.

З іонного добутку води К_w= [H⁺] = [ОH^-] = 10^-14, розрахуємо [ОH^-]:

[ОH^-] = К_w/ [H⁺] = 10^-14 / [H⁺] = 10^-14 / (7,08∙10^-10) = 1,41∙10^-5 моль/л.

Відповідь: [H⁺] = 7,08∙10^-10 моль/л, [ОH^-]= 1,41∙10^-5 моль/л.