Вычисление концентрации ионов водорода и расчет рН раствора электролита

 

 

 

Задача 542.
Во сколько раз концентрация ионов водорода в крови (рН = 7,36) больше, чем в спинномозговой жидкости (рН = 7,53)?
Решение:
а) Определим концентрацию ионов водорода в крови:

pH = -lg[H+] = 7,36,

найдем антилогарифм от величины 7,36. Следовательно, lg[H⁺]кр = -7,36 = 8,64. По таблице логарифмов находим: [H⁺] = 4,4 ^. 10^-8 моль/л.

б) Определим концентрацию ионов водорода в спинномозговой жидкости:

pH = -lg[H+] = 7,53,

найдем антилогарифм от величины 7,53. Следовательно,  lg[H⁺]смж = -7,53 = 8,47. По таблице логарифмов находим: [H⁺] = 3 ^. 10^-8 моль/л. 
Находим соотношение концентрации ионов водорода в крови и в спинномозговой жидкости:

Ответ: в 1,47 раза.

---

Задача 543.
Определить [H⁺] и [OH^-] в растворе, рН которого равен 6,2.
Решение:
Определим pOH раствора из соотношения:

рН + pOH = 14;
pOH = 14 - рН = 14 - 6,2 = 7,8.

Определим концентрацию ионов водорода:

pH = -lg[H+] = 6,2,

найдем антилогарифм от величины 6,2.  Следовательно,  lg[H⁺] = -6,2 = 7,8. По таблице логарифмов находим: [H+] = 6,31 ^. 10^-7 моль/л.

Теперь определим концентрацию ионов  [OH^-]:                  

pОH = -lg[OH-] = 7,8,

найдем антилогарифм от величины 7,8. Следовательно,  lg[OH^-] = -7,8 = 8,2. По таблице логарифмов находим: [OH^-] = 1,6 ^. 10^-8 моль/л.

Ответ: [H⁺] = 6,31 ^. 10^-7 моль/л; [OH^-] = 1,6 ^. 10^-8 моль/л. 

---

Задача 544.
Вычислить рН следующих растворов слабых электролитов: а) 0,02 М NH₄OH; б) 0,1 М HCN; в) 0,05 н HCOOH; г) 0,01 М CH₃COOH.
Решение:
а) K_D(NH₄OH) = 1,8 ^. 10-5. Из формулы K_D = α^{2 .} Cм, получим:    

Отсюда 

[OH^-] = αСм, откуда [OH-] = 0,02·0,03 = 6 ^. 10^-4 моль/л. 
рОН = -lg[OH^-] = -lg6 ^. 10^-4 = 4 - lg6 = 4 - 0,78 = 3,22;
рН = 14 - рОН = 14 - 3,22 = 10,78.

б) K_D(HCN) = 7,9 ^. 10^-10. Из формулы K_D = α^{2 .} Cм, получим:

Отсюда 

[Н⁺] = αСм, откуда [Н+] = 0,1· (8,9 ^. 10^-5) = 8,9 ^. 10^-6 моль/л. 
рН = -lg[Н⁺] = -lg8,9 ^. 10^-6 = 6 - lg8,9 = 6 - 0,95 = 5,05.

в) K_D(HCООН) = 1,8 ^. 10^-4. Так как муравьиная кислота одноосновная, то из формулы
K = α^{2 .} Cм  рассчитаем степень диссоциации  0,05 М  раствора НСООН:

Отсюда 

[Н⁺] = αСм, откуда [Н⁺] = 0,06 · 0,05 = 3 ^. 10^-3 моль/л. 
рН = -lg[Н⁺] = -lg3 ^. 10^-3 = 3 - lg3 = 3 - 0,48 - 2,52.

г) K_D(СH₃CООН) = 1,8 ^. 10^-5. Так как муравьиная кислота одноосновная, то из формулы
K = α^{2 .} Cм рассчитаем степень диссоциации 0,01 М раствора СН₃СООН:

Отсюда 

[Н⁺] = αСм, откуда [Н⁺] = 0,001 · (4,2 ^. 10^-2)5 = 4,2 ^. 10^-4 моль/л. 
рН = -lg[Н⁺] = -lg4,2 ^. 10^-4 = 4 - lg4,2 = 4 - 0,62 = 3,38.

Ответ: а) 10,78; б) 5,05; в) 2,52; г) 3,38.

---