![]() |
|
|
Сборник задач, вопросов и упражнений по общей неорганической химии= 7,5 -10-3 (моль/л). Пример 2. Чему равна степень электролитической диссоциации уксусной кислоты в ее 0,2 М водном растворе? Какова концентрация ионов Н+ в этом растворе? Кди C(CH3COOH) = 1,80 -10-5. Решение: Запишем математическое выражение закона разбавления Ост- 2 СОС вальда: K = . 1 -а Так как в наших условиях а « 1, то можно воспользоваться упрощенной формой: К= а с, откуда I к /18 10~5 а = J— = Л-?— = 9,5 ? 10-3, или 0,95 %. VC \ 0,2 Концентрация ионов Н+ будет равна: с(Н+) = а • с = 9,5 • 10-3 • 0,2 = 1,9 • 10-3 моль/л. Ионное произведение воды. Водородный показатель Вода, будучи очень слабым электролитом, в незначительной степени диссоциирует, образуя ионы водорода и гидроксид-ионы: Н2О < Н+ + ОН-. Этому процессу соответствует константа диссоциации: K = c(H +) ?c(OH-) = • ю-16 (при 25 °С). c(H2O) Поскольку степень диссоциации воды очень мала, то равновесная концентрация недиссоциированных молекул воды с(Н2О) с достаточной точностью равна общей концентрации воды: 55,55 моль/л. Тогда выражение для константы диссоциации воды можно преобразовать следующим образом: с(Н+) • с(ОН-) = К • с(Н2О) = Ю-14 = Kw. Константа KW называется ионным произведением воды. Для воды и разбавленных водных растворов при неизменной температуре KW - величина постоянная. При 25 °С KW=10-14. Поскольку диссоциация воды - эндотермический процесс, то с ростом температуры диссоциация усиливается, и значение KW возрастает. В чистой воде концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы и при 25 °С составляют Ю-7 моль/л. Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными растворами. В ней- + - -7 тральных растворах с(Н+) = с(ОН-) = 10-7 моль/л. В кислых растворах с(Н+) > 10-7 моль/л и с(Н+) > с(ОН-), а в ще- + -7 + - лочных растворах с(Н ) < 10 моль/л и с(Н ) < с(ОН ). Вместо концентраций ионов Н+ и ОН- удобнее пользоваться их десятичными логарифмами, взятыми с обратным знаком; эти величины обозначаются символами рН и рОН и называются соответственно водородным и гидроксидным показателями: pH = -lg c(H+); pOH = -lg c(OH-). В частности, для воды при 25 С: рН = -lg10-7 = 7, pOH = -lg10-7 = 7. Следовательно, в нейтральных растворах: pH = pOH = 7, а сумма pH + pOH = 14. В кислых растворах рН < 7, а в щелочных растворах рН > 7. Пример 3. Определите рН водного раствора H2SO4 с ^H^O^ = = 0,02 моль/л. Решение: Так как серная кислота в разбавленном растворе диссоциирует полностью: H2SO4 — 2H+ + SO42-, то концентрация ионов Н+ будет равна с(Н+) = а • с • 2 = 1 • 0,02 • 2 = 0,04 моль/л. Отсюда рН = -lg с(Н+) = = -lg 0,04 = -lg 4 •Ю-2 = -lg 4 - lg10-2 = -0,6 +2 = 1,4. Исходя из равенства рН + рОН = 14, следует, что рОН = 14 - 1,4 = = 12,6. Пример 4. Рассчитайте молярную концентрацию HC1, если водородный показатель водного раствора хлороводорода равен 1,85. Решение: Так как pH = 1,85, следовательно -1g с(г1+) = 1,85; lg c(H+) = -1,85 = =2,15. (т. е. -2 + 0,15 = -1,85). Отсюда с01+) = 1,4 • 10-2. Так как соляная кислота является сильной одноосновной кислотой, то и сЩСГ) = 1,4 • 10-2 моль/л. Произведение растворимости Рассмотрим гетерогенную систему - насыщенный раствор малорастворимого электролита, находящийся в равновесии со своим осадком: KA(d) < ПКП+(Р) + шЛП-(р). Для твердой фазы (осадка) с(КпАт) = const, и математическое выражение константы данного равновесия имеет вид: К = сп(Кт+) ст(Ап-) Такая константа равновесия называется произведением растворимости (ПР), или константой растворимости (Ks): К = ПР = с п(Кт+) с т(Ап-) Таким образом, в насыщенном растворе малорастворимого электролита произведение концентраций его ионов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, при данной температуре -величина постоянная. Произведение растворимости характеризует сравнительную растворимость однотипных веществ: чем больше ПР данного вещества, тем больше его растворимость. Условия образования осадка: ПК = с(^+)п с(Ап-)т > ПРкпАт, где ПК - произведение концентраций ионов, находящихся в данном растворе. Раствор, в котором создается это условие, - пересыщенный относительно данного электролита, из него будет выпадать осадок. Данное условие может достигаться, например, введением одноименного иона в насыщенный раствор КпАт. Условие растворения осадка: ПК < ПРКпАт. Раствор в данном случае - ненасыщенный, кристаллы малорастворимого электролита КпАт при введении в него будут растворяться. Условия ПК < ПРкиАм можно достигнуть, приливая достаточно большое количество растворителя либо же связывая в малодиссоции-рующие частицы те ионы, которые осадок KnAm посылает в раствор. По величине ПР может быть найдена растворимость вещества s (моль/л). Для бинарных электролитов, например, BaS04 (ПР = 1,1 *10-10), 2+ 2- растворимость s = с(Ва ) = c(SO4 ), поэтому ПР = с(Ва2+) • c(SO42-) = s2, откуда s = VIP = Л/1,1-10"10 = 10"5 моль/л. Пример 5. Произведение растворимости Ag2SO4 рав |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 |
Скачать книгу "Сборник задач, вопросов и упражнений по общей неорганической химии" (1.12Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|