Возможны ли в водном растворе веществ следующие значения рН 0,14, <0; >14. Можно ли рассчитать рН раствора 2М Н2SO4 и 5М NaOH? (Решение → 1853)

Заказ №38813

Возможны ли в водном растворе веществ следующие значения рН 0,14, 14. Можно ли рассчитать рН раствора 2М Н2SO4 и 5М NaOH? Дано : С(H2SO4)=2 моль/л С(NaOH)=5 моль/л Найти: рН растворов

Решение:

1. Вода – слабый электролит – диссоциирует, образуя ионы Н+ и OH¯. Эти ионы гидратированы, т. е. соединены с несколькими молекулами воды, но для простоты их записывают в негидратированной форме Н2O ↔ Н+ + OH¯. На основании закона действия масс, для этого равновесия при 𝑡 = 220С: К = [Н +][ОН−] [Н2О] = 1,8 ∗ 10−16(6.1) Концентрацию молекул воды [Н2O], т. е. число молей в 1 л воды, можно считать постоянной и равной [Н2O] = 1000г/л : 18 г/моль = 55,6 моль/л. Отсюда: К • [Н2O] = К(Н2O) = [Н+ ] • [OH¯] = 10-14 (22°C). Ионное произведение воды – произведение концентраций [Н+ ] и [OH¯] – есть величина постоянная при постоянной температуре и равная 10-14 при 22°C. Ионное произведение воды увеличивается с увеличением температуры. Водородный показатель рН – отрицательный логарифм концентрации ионов водорода: рН = – lg[H+ ]. Аналогично: pOH = – lg[OH¯]. Логарифмирование ионного произведения воды дает: рН + рOH = 14. Величина рН характеризует реакцию среды. Если рН = 7, то [Н+ ] = [OH¯] – нейтральная среда. Если рН < 7, то [Н+ ] > [OH¯] – кислотная среда. Если рН > 7, то [Н+ ] < [OH¯] – щелочная среда. Этот интервал 10-14 < [Н+ ] < 1 очень широк и неудобен для характеристики кислотности среды, поэтому шведский ученый Сорренсон в 1909 г ввел шкалу кислотности, основанную на отрицательном десятичном логарифме от граничных значений этого интервала: 0 < - ℓg[Н+ ] <14 .