Calcolare il pH delle seguenti soluzioni acquose?

Risposta:

Avvertimento! Risposta lunga. a) pH = 5,13; b) pH = 11,0

Spiegazione:

Per un):

Cloruro d'ammonio, # # NH_4Cl si scioglie in soluzione per formare ioni di ammonio # NH_4 ^ (+) # che agisce come un acido debole mediante l'acqua protonica per formare ammoniaca, # NH_3 (aq) # e ioni idronio # H_3O ^ (+) (aq) #:

# NH_4 ^ (+) (aq) + H_2O (l) -> NH_3 (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

Come sappiamo il # # K_B per l'ammoniaca, possiamo trovare il # # K_a per lo ione ammonio. Per una data coppia acido / base:

# K_a volte K_b = 1.0 volte 10 ^ -14 # assumendo condizioni standard.

Così, #K_a (NH_4 ^ (+)) = (1,0 volte 10 ^ -14) / (1,8 volte 10 ^ -5) = 5,56 volte 10 ^ -10 #

Collegare la concentrazione e il # # K_a valore nell'espressione:

#K_a = (H_3O ^ (+) volte (NH_3) / (NH_4 ^ (+)) #

# 5,56 volte 10 ^ -10 ~~ (H_3O ^ (+) volte NH_3) / (0,1) #

# 5,56 volte 10 ^ -11 = H_3O ^ (+) ^ 2 #

(come possiamo supporre che una molecola di idronio debba formare per ogni ammoniaca che si forma. # # K_a è piccolo, quindi #x «0,1 #.)

# H_3O ^ (+) = 7,45 volte 10 ^ -6 #

# PH = -log H_3O ^ (+) #

# pH = -log (7,45 volte 10 ^ -6) #

#pH circa 5,13 #

Per b):

(io) Determinare la specie presente dopo la miscelazione.

L'equazione per la reazione è

#color (bianco) (mmmmm) "OH" ^ "-" + "NH" _4 ^ "+" -> "NH" _3 + "H" _2 "O" #

# "I / mol": colore (bianco) (mll) 0.010 colore (bianco) (mll) 0.010colore (bianco) (mol / L) 0 #

# "C / mol": colore (bianco) (m) "- 0.010" colore (bianco) (ml) "- 0.010" colore (bianco) (m) "+ 0.010" #

# "E / mol": colore (bianco) (mll) 0 colore (bianco) (mmmm) 0 colore (bianco) (mmml) 0,010 #

# "Moli di OH" ^ "-" = "0,100 L" × "0,1 mol" / "1 L" = "0,01 mol" #

# "Moli di NH" _4 ^ "+" = "0,100 L" × "0,1 mol" / "1 L" = "0,01 mol" #

Quindi, avremo 200 ml di una soluzione acquosa contenente 0,010 mol di ammoniaca e il pH dovrebbe essere superiore a 7.

(Ii) Calcola il pH della soluzione

# "NH" _3 = "0,01 mol" / "0,200 L" = "0,050 mol / L" #

L'equazione chimica per l'equilibrio è

# "NH" _3 + "H" _2 "O" "NH" _4 ^ "+" + "OH" ^ "-" #

Riscriviamo questo come

# "B" + "H" _2 "O" "BH" ^ "+" + "OH" ^ "-" #

Possiamo usare una tabella ICE per fare il calcolo.

#color (bianco) (mmmmmmmll) "B" + "H" _2 "O" "BH" ^ "+" + "OH" ^ "-" #

# "I / moll" ^ "- 1": colore (bianco) (MLL) 0.050color (bianco) (mmmmmll) 0color (bianco) (mmm) 0 #

# "C / moll" ^ "- 1": colore (bianco) (mm) "-" xcolor (bianco) (mmmmmll) "+" xcolor (bianco) (MLL) "+" x #

# "E / moll" ^ "- 1": colore (bianco) (m) "0.050-" xcolor (bianco) (mmmmm) xcolor (bianco) (mmm) x #

#K_text (b) = ("BH" ^ "+" "OH" ^ "-") / ("B") = x ^ 2 / ("0,050-" x) = 1,8 × 10 ^ "- 5" #

Verifica la negligenza:

#0.050/(1.8 × 10^'-5') = 3 × 10^3 > 400#. #x «0.050 #

# x ^ 2 / 0,050 = 1,8 × 10 ^ "- 5" #

# x ^ 2 = 0.050 × 1.8 × 10 ^ "- 5" = 9.0 × 10 ^ "- 7" #

#x = 9.5 × 10 ^ "- 4" #

# "OH" ^ "-" = 9.5 × 10 ^ "- 4" colore (bianco) (l) "mol / L" #

# "pOH" = -log (9.5 × 10 ^ "- 4") = 3.0 #

# "pH = 14,00 - pOH = 14,00 - 3,0" = 11,0 #

Quali ioni si idrolizzano in soluzioni acquose? + Esempio

Due tipi di ioni si idrolizzano in soluzioni acquose: (1) i sali di acidi e basi deboli e (2) alcuni ioni metallici. L'idrolisi di uno ione è la sua reazione con l'acqua per produrre una soluzione acida o basica. (1) L'acetato di sodio è un sale dell'acido acetico acido debole. Lo ione acetato è la base coniugata dell'acido acetico. Si idrolizza in acqua per formare una soluzione basica: CH COO (aq) + H O (l) CH COOH (aq) + OH (aq) Il cloruro di ammonio è un sale dell'ammoniaca base debole. Lo ione ammonio è l'acido coniugato dell'ammoniaca base debole. Si idrolizza

Quando le soluzioni acquose di HCl e NaOH vengono mescolate insieme in un calorimetro, la temperatura della soluzione aumenta. Che tipo di reazione è questa?

Reazione esotermica Quando si verifica una reazione in un calorimetro, se il termometro registra un aumento di temperatura, ciò significa che la reazione sta dando calore all'esterno. Questo tipo di reazioni si chiama reazione esotermica. In generale, le reazioni acido-base sono note come reazioni esotermiche. Se accade il contrario, la reazione è chiamata reazione endotermica. Ecco un video sulla calorimetria nei dettagli: Termochimica | Entalpia e calorimetria.

Quale delle seguenti affermazioni è vera quando si confrontano le seguenti due soluzioni tampone ipotetiche? (Supponiamo che l'HA sia un acido debole.) (Vedi le scelte in risposta).

La risposta corretta è C. (risposta alla domanda). Tampone A: 0,250 mol HA e 0,500 mol A ^ - in 1 L di acqua pura Tampone B: 0,030 mol HA e 0,025 mol A ^ - in 1 L di acqua pura A. Il tampone A è più centrato e ha una capacità tampone più elevata di Buffer BB Buffer A è più centrato, ma ha una capacità tampone inferiore a Buffer BC Buffer B è più centrato, ma ha una capacità tampone inferiore a Buffer AD Buffer B è più centrato e ha una capacità tampone superiore a Buffer AE Non c'è abbastanza informazioni per confrontare questi buffer rispetto a