Диссоциация слабой кислоты

Найдём pH и степень диссоциации 0,01M раствора плавиковой кислоты HF. Её константа диссоциации равна

Обозначим степень диссоциации через α. Тогда [H⁺] = [F⁻] = Cα, [HF] = C(1-α). Подставив эти выражения в формулу для константы диссоциации, получим

Откуда следует квадратное уравнение относительно α:

Решая его по стандартной формуле, получим

Применение приближённой формулы даёт ошибку около 15 %:

Исходя из найденного значения степени диссоциации, найдём pH раствора:

БИЛЕТ 15.

1.Межмолекулярная связь (силы Ван-дер-Ваальса). Это наиболее общий вид связи. Характеризуется как силой притяжения молекул в веществе между собой, так и силой их отталкивания. При этом образуются молярные структуры (мицеллы, фибриллы, глобулы, микрокристаллы) за счет притяжения между низкомолекулярными и особенно высокомолекулярными молекулами, что имеет большое значение для диэлектрических, механических и физических свойств (прочность, твердость, эластичность, прозрачность, влагопроницаемость). Энергия Ван-дер-Ваальсовыхвзаимодействий невысока: от 10 до 60 кДж/моль. Силы Ван-дер-Ваальса проявляются при взаимодействии молекул с насыщенными связями H₂, O₂,N₂, CH₄, Ar, Ne.

2. Вода - слабый электролит - диссоциирует, образуя ионы H⁺ и OH^-. Эти ионы гидратированы, то есть, соединены с несколькими молекулами воды, но для простоты мы записывали их в негидратированной форме

H₂O H⁺ + OH^-.

Применяя к этому равновесию закон действия масс, имеем:

K = = 1,8×10^-16 (22°С)

Концентрацию молекул воды [H₂O], то есть число моль в 1 л воды можно считать постоянной и равной [H₂O] = 1000 г/л: 18 г/моль = 55,5 моль/л. Получаем

К´[H₂O] = К(H₂O) = [H⁺]×[OH^-] = 10^-14 (22°С)

Произведение концентраций [H⁺] и [OH^-], то есть ионное произведение воды, есть величина постоянная и равная 10^-14 при 22°С: [H⁺]×[OH^-] = 10^-14

Ионное произведение воды увеличивается с увеличением температуры

t°С
K(H2O)	0,4×10^-14	1,0×10^-14	1,9×10^-14	5,6×10^-14	74×10^-14

Соотношение между количеством ионов [H⁺] и [OH^-] определяет характер среды:

[H⁺] =10^-7= [OH^-] - нейтральная среда

[H⁺] >10^-7> [OH^-] - кислая среда

[H⁺] <10^-7< [OH^-] - щелочная среда.

Водородный показатель рН - это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода рН = - lg[H⁺].

Аналогично рOН = - lg[OH^-].

Логарифмируя ионное произведение воды, получаем

pH + pOH = 14

рН раствора можно определить с помощью индикаторов (лакмуса, фенолфталеина., метилоранжа и др.), универсальной индикаторной бумаги или с помощью рН-метра.

Индикатор меняет свою окраску в зависимости от рН раствора в определенном интервале рН: метилоранж в области рН=3,1-4,4; лакмус при рН=5,0-8,0; фенолфталеин в пределах рН=8,0-10,0. Индикатор - это обычно малодиссоциированная кислота или основание, имеющие в нейтральных и ионных формах разные окраски. Так например, лакмус НА - красный, а его анион А^- - синий:

НА Н⁺ + А^-

красный синий

цвет.

3. При окислении 8,43 г металла образовалось

9,63 г оксида металла. Вычислите Мэк(Ме) и Мэк(МехОу).

Решение. Запишем схему процесса:

хМе +y/2 О2 → МехОу

и закон сохранения массы:

m(Ме) + m(О2) = m(МехОу),

откуда:

m(О2) = 9,63 – 8,43 = 1,20 г.

Иззаконаэквивалентов,

m(Ме)/М (Ме) = m(О2)/ М (О2)

учитывая, что Мэк(О2) = 8 г/моль-эк, находим:

М (Ме)= m(Ме) М (О2)/ m(О2)= 8,43 8/ 1,20=56,20 г /моль;

Mэк(МехОу) = Мэк(Ме) + Мэк(О2) = 56,2 + 8 = 64,2 г/моль-эк.

БИЛЕТ 16.

Дата добавления: 2015-08-17