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:

-lg[H+]кр = 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:

-lg[H+]смж = 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:

произведение воды

Ответ: в 1,47 раза.


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

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

Определим концентрацию ионов водорода:

-lg[H+] = 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-]:                  

-lg[OH-] = 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) KD(NH4OH) = 1,8 . 10-5. Из формулы K = изобар2 . CM  рассчитаем степень диссоциации  0,02 М  раствора NH4OH:

произведение воды

Отсюда 

[OH-] = изобар . CM = 0,03 . 0,02 = 6 . 10-4 моль/л;
pOH = -lg[OH-] = -lg6 . 10-4 = 4 -lg6 = 4 - 0,78 = 3,22;
pH = 14 - 3,22 = 10,78.

б) KD(HCN) = 7,9 . 10-10. Из формулы K = изобар2 . CM  рассчитаем степень диссоциации  0,1 М  раствора HCN:

произведение воды

Отсюда 

[H+] = изобар . CM = 8,9 . 10-5 . 0,1 = 8,9 . 10-6 моль/л;
pH = -lg[H+] = -lg8,9 . 10-6 = 6 - lg8,9 = 6 - 0,95 = 5,05.

в) KD(HCООН) = 1,8 . 10-4. Так как муравьиная кислота одноосновная, то из формулы K = изобар2 . CM  рассчитаем степень диссоциации  0,05 М  раствора НСООН:

произведение воды

Отсюда 

[H+] = изобар . CM = 0,06 . 0,05 = 3 . 10-3 моль/л;
pH = -lg[H+] = -lg3 . 10-3 = 3 - lg3 = 3 - 0,48 = 2,52.

г) KD(СH3CООН) = 1,8 . 10-5. Так как муравьиная кислота одноосновная, то из формулы K = изобар2 . CM  рассчитаем степень диссоциации  0,01 М  раствора СН3СООН:

произведение воды

Отсюда 

[H+] = изобар . CM = 4,2 . 10-2 . 0,01 = 4,2 . 10-4 моль/л;
pH = -lg[H+] = -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.