Question

Determinați pH-ul
a) sol de NH3 0,01 M
( K NH4+= 5,6 × 10^-10)
b) sol de HI 10^-3 M ( Ka=10^11)
c) sol de CH3COOH 10M
( Ka= 1,8 × 10^-5)

Answer 1

Răspuns: Propunerea mea:

a) pH soluție de NH₃(bază) 0,01 M , când se cunoaște constanta de aciditate a acidului conjugat NH₄⁺ și concentrația molară a NH₃:

Știm:

Ka NH₄/ NH₃=5,6.10⁻¹⁰

C M la NH₃=0,01M

pH = 14-pOH; unde pOH este:

pOH=-lg (OH⁻); și (OH)⁻= √Kb.CNH₃; și Kb=10⁻¹⁴/Ka (NH₄⁺)

Reacția dintre NH₃ și apă, care are loc la dizolvare este:

NH₃ + H⁺ + OH ⁻ ⇄ NH₄⁺ + OH⁻  

Avem cuplul acid/bază: NH₄⁺/NH₃, care are Ka=5,6.10⁻¹¹

Rezultă:

Kb = 10⁻¹⁴/5,6.10⁻¹¹=0,17.10⁻⁴=1,7.10⁻⁵

(OH⁻)= √1,7.10⁻⁵. 10⁻² =0,41. 10⁻³

pOH= -lg 0,41.10⁻³=-(lg 0,41+(-3))=+3,38

pH=14-3,38=10,61

R: pH=10,61

b) pH soluție de HI=?

Știm:

C M soluție KI=10⁻³ M

Ka soluție KI=10⁻¹¹

Dacă se neglijează contribuția ionilor de H(+) din disocierea apei avem rezultatul:

(H⁺) = √Ka.C acid = radical 10⁻¹¹.10⁻³= radical 10⁻¹⁴=10⁻⁷ M

pH=-lg 10⁻⁷=7 (soluție neutră)

Dacă adăugăm și concentrația ionilor de H(+) din ionizarea apei, rezultatul este diferit și apropiat de realitate:

(H⁺) total=(H⁺) disociere HI+ (H⁺) din ionizare apă

(H⁺) total=10⁻⁷ M+ 10⁻⁷ M=2.10⁻⁷ M

pH=-lg 2.10⁻⁷= -(lg2+lg10⁻⁷)=-(0,3-7)=6,7

R: pH=6,7

c) pH-ul soluției de CH₃COOH 10 M și Ka=1,8.10⁻⁵=?

Neglijăm concentrația molară a ionilor de H⁺ din ionizarea apei, de 10⁻¹⁴M, fiindcă avem o soluție concentrată: 10 moli acid la 1 L soluție.

Rezultă:

(H⁺) = radical 1,8.10⁻⁵.10= radical 1,8.10⁻⁴=1,34.10⁻² M

pH=-lg (1,34.10⁻²) = -(lg 1,34+lg10⁻²) =-(0,12-2)=1,88

Este o soluție concentrată.

R: pH =1,88

Verificați calculele.

Explicație:

Se aplică calculul de pH din soluții de acizi monoprotci și din soluții de baze monoprotice slabe(NH₃). Sunt soluții apoase .

(H⁺) =√Ka. C acid

pH=-lg (H⁺)

(OH⁻)=√Kb.C bază;    Kb.Ka=10⁻¹⁴

pOH=-lg (OH⁻) și pHul soluției de bază=14-pOH

Am neglijat concentrația molară a ionilor de H⁺ din ionizarea apei (10⁻⁷ mol/L).

Pentru un calcul corect:

(H+) total = (H+) de la disocierea cidului + (H+) de la disocierea apei

Notațiile:

-(H⁺)=concentrația molară a ionilor de H⁺ din ionizarea acidului în soluții apoase

-(OH⁻)= concentrația molară a ionilor de OH⁻ din ionizarea bazei în soluții apoase