|
|
Концентрациям растворенных веществ ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
При решении задач № 51–94, 97 необходимо провести вычисления в следующей последовательности: – написать уравнение реакции взаимодействия веществ, при необходимости по ступеням; – перевести концентрации всех веществ в молярные; – рассчитать количество молей всех веществ; – на основании полученных данных определить состав раствора после протекания реакции и выбрать уравнение для расчета рН; – рассчитать объем раствора после смешения; – рассчитать концентрации веществ в образовавшемся после смешения растворе; – вычислить рН раствора. Примеры 8–9 помогут Вам при решении задач № 51–94, 97. Пример 8. Вычислить рН раствора, полученного при сливании: а) 20,0 мл 0,12 М раствора NaCN и 15,0 мл 0,09 М раствора HCl. Решение. Запишем уравнение реакции NaCN + HCl = HCN + NaCl С целью выяснения состава раствора, образовавшегося после сливания, рассчитаем количества веществ в исходных растворах: n0(NaCN) = 20,0 ∙ 10–3 ∙ 0,12 = 2,4 ∙ 10–3 моль; n0(HCl) = 15,0 ∙ 10–3 ∙ 0,09 = 1,35 ∙ 10–3 моль. Так как n0(NaCN) > n0(HCl), то NaCN находится в избытке, следовательно, в образовавшемся после сливания растворе будут находиться NaCN и HCN в следующих количествах: n1(NaCN) = n0(NaCN) – n0(HCl) = 2,4 ∙ 10–3 – 1,35 ∙ 10–3 = = 1,05 ∙ 10–3 моль. n1(HCN) = n0(HCl) = 1,35 ∙ 10–3 моль. Объем раствора (V) составит 20 + 15 = 35 мл. Рассчитаем концентрации веществ в растворе: С(NaCN) = 1,05 ∙ 10–3/ 35 ∙ 10–3 = 0,03 моль/л. С(HCN) = 1,35 ∙ 10–3/ 35 ∙ 10–3 = 0,039 моль/л. Исходя из состава раствора, выбираем формулу (7) для расчета рН буферных растворов: pH = б) 11,25 мл 0,12 моль/л раствора NaCN и 15,0 мл 0,09 моль/л раствора HCl. Решение. n(NaCN) = 11,25 ∙ 10–3 ∙ 0,12 = 1,35 ∙ 10–3 моль. n(HCl) = 15,0 ∙ 10–3 ∙ 0,09 = 1,35 ∙ 10–3 моль. Так как n(NaCN) = n(HCl), то в образовавшемся после сливания растворе будет находиться только 1,35 ∙ 10–3 моль HCN. Объем раствора (V) составит 11,25 + 15,0 = 26,25 мл. Рассчитаем концентрацию HCN в растворе: С(HCN) = 1,35 ∙ 10–3/ 26,25 ∙ 10–3 = 0,051 моль/л. Исходя из состава раствора выбираем формулу (2) для расчета рН слабых кислот: pH = 1/2 в) 20,0 мл 0,12 моль/л раствора NaCN и 35,0 мл 0,09 моль/л раствора HCl. Решение. n0(NaCN) = 20,0 ∙ 10–3∙ 0,12 = 2,4 ∙ 10–3 моль. n0(HCl) = 35,0 ∙ 10–3 ∙ 0,09 = 3,15 ∙ 10–3 моль. Так как n0(HCl) > n0(NaCN), т. е. в избытке HCl, то в образовавшемся после сливания растворе будут находиться HCl и HCN в следующих количествах: n1(HCl) = 35,0 ∙ 10–3 ∙ 0,09 – 20,0 ∙ 10–3 ∙ 0,12 = 0,75 ∙ 10–3 моль; n1(HCN) = 20,0 ∙ 10–3 ∙ 0,12 = 2,4 ∙ 10–3 моль. Поскольку сильная кислота HCl подавляет диссоциацию слабой кислоты HCN, то рН определяется только ее концентрацией. Объем раствора (V) составит 20,0 + 35,0 = 55,0 мл. Рассчитаем концентрацию HCl в растворе: С(HCl) = 0,75 ∙ 10–3/ 55,0 ∙ 10–3 = 0,014 моль/л. Исходя из состава раствора, выбираем формулу (1) для расчета рН сильных кислот: pH = – lg[С(HCl)] = – lg(0,014) = 1,87. Пример 9. Вычислить рН раствора, полученного при сливании 10,0 мл 0,1 моль/л раствора Na2HAsO4 и 16,0 мл 0,1 моль/л раствора HCl. Решение. После сливания растворов могут протекать следующие реакции: Na2HAsO4 + HCl = NaH2AsO4 + NaCl (10) NaH2AsO4 + HCl = H3AsO4 + NaCl (11) Рассчитаем количества вещества в исходных растворах: n(Na2HAsO4) = 10,0 ∙ 10–3 ∙ 0,1 = 1,0 ∙ 10–3 моль. n(HCl) = 16,0 ∙ 10–3 ∙ 0,1 = 1,6 ∙ 10–3 моль. Так как Na2HAsO4 взят в недостатке, то всё количество его прореагирует с HCl согласно уравнению (10), и после протекания реакции (10) в растворе останется 1,0 ∙ 10–3 моля NaH2AsO4 и (1,6 – 1,0) ∙ 10–3 = = 0,6 ∙ 10– 3 моль HCl. Аналогично после реакции (11) в растворе будут находиться H3AsO4 и NaH2AsO4 в следующих количествах: n(NaH2AsO4) = 1,0 ∙ 10–3 – 0,6 ∙ 10–3 = 0,4 ∙ 10–3 моль; n(H3AsO4) = 0,6 ∙ 10–3 моль. Объем раствора после смешения составит 10 + 16 = 26 мл, или 26 ∙ 10–3 л. Рассчитаем концентрации компонентов в растворе: С(NaH2AsO4) = 0,4 ∙ 10–3/ 26 ∙ 10–3 = 0,015 моль/л; С(H3AsO4) = 0,6 ∙ 10–3/ 26 ∙ 10–3 = 0,023 моль/л. Исходя из состава раствора, выбираем формулу (7) для расчета рН буферных растворов: pH = = 2,22 – lg(0,023/0,015) = 2,03. Решение задач № 95, 96 и 98–100 проводится непосредственно по уравнениям для расчета рН.
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ РАВНОВЕСИЕ Для обратимой окислительно-восстановительной полуреакции Ox + nē D Red зависимость окислительно-восстановительного потенциала Е от активностей окисленной (Ох) и восстановленной (Red) форм выражается уравнением Нернста:
где
Если в окислительно-восстановительной полуреакции участвуют ионы водорода или OH–, то в уравнение Нернста входят их концентрации в соответствующей степени:
или
Окислительно-восстановительная реакция (ОВР) является сочетанием двух полуреакций. Глубина протекания реакции определяется константой равновесия, которая может быть рассчитана по формуле
Здесь n – число электронов, участвующих в реакции окисления – восстановления (наименьшее общее кратное числа электронов, участвующих в реакции).
Расчет констант равновесия   Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
– lg[С(HCN) / С(NaCN)] = 9,3 – lg(0,039/0,03) = 9,18;
– lg(С(H3AsO4) / С(NaH2AsO4)) =
,
– стандартный окислительно-восстановительный потенциал. При 25оС уравнение имеет следующий вид:
.
,
.
.