Как правильно рассчитать молярность кислот по значению рН их растворов
Задача 90.
Вычислите молярность раствора НСООН, имеющего рН 3,0.
Решение:
рН = 3,0;
КD(НСООН) = 1,77 · 10–4.
Водородный показатель (pH) раствора численно равен десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:
рН = -lg[H+].
Пусть искомая концентрация ионов водорода будет "х". Тогда, учитывая, что pH раствора 3,0, найдем концентрацию ионов водорода в этом растворе:
-lg[H+] = -lgx = 3,0
Тогда
х = 1 · 10–3.
Таким образом,концентрация ионов водорода в растворе равна 1 · 10–3 моль/дм3.
Концентрации ионов [H+] и ионов [НCOO-] в растворе НCOOH равны:
НCOOH ⇔ НCOO- + H+
Обозначим искомую концентрацию уксусной кислоты через "у" и найдём его значение из выражения константы диссоциации, получим:
КD(НСООН) = [H+][НCOO-]/[НCOOH];
1,77 · 10–4 = (1 · 10–3)2/у;
у = (1 · 10–3)2/(1,77 · 10–4) = 5,65 · 10–3 моль/дм3.
Ответ: СМ(НСООН) = 5,65 · 10–3 моль/дм3.
Задача 91.
Определите молярность раствора НСN, имеющего рН 5,0.
Решение:
рН = 5,0;
КD(НСN) = 7,90 · 10–10.
Водородный показатель (pH) раствора численно равен десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:
рН = -lg[H+]
Пусть искомая концентрация ионов водорода будет "х". Тогда, учитывая, что pH раствора 5,0, найдем концентрацию ионов водорода в этом растворе:
-lg[H+] = -lgx = 5,0
Тогда
х = 1 · 10–5.
Таким образом, концентрация ионов водорода в растворе равна 1 · 10–5 моль/дм3.
Концентрации ионов [H+] и ионов [CN-] в растворе НСN равны:
НСN ⇔ СN- + H+
Обозначим искомую концентрацию уксусной кислоты через "у" и найдём его значение из выражения константы диссоциации, получим:
КD(НСN) = [H+][CN-]/[НСN];
7,90 · 10–10 = (1 · 10–5)2/у;
у = (1 · 10–5)2/(7,90 · 10–10) = 0,127 моль/дм3.
Ответ: СМ(НСN) = 0,127 моль/дм3.
Задача 92.
Определите молярность раствора СН3СООН, имеющего рН 4,0.
Решение:
рН = 4,0;
КDСН3СООН) = 1,78 · 10–5.
Водородный показатель (pH) раствора численно равен десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:
рН = -lg[H+]
Пусть искомая концентрация ионов водорода будет "х". Тогда, учитывая, что pH раствора 4,0, найдем концентрацию ионов водорода в этом растворе:
-lg[H+] = -lgx = 4,0
Тогда
х = 1 · 10–4.
Таким образом,концентрация ионов водорода в растворе равна 1 · 10–4 моль/дм3.
Концентрации ионов [H+] и ионов [СН3СОО-] в растворе СН3СООН равны:
СН3СООН ⇔ СН3СОО- + H+
Обозначим искомую концентрацию уксусной кислоты через "у" и найдём его значение из выражения константы диссоциации, получим:
КD(СН3СООН) = [H+][СН3СОО-]/[СН3СООН];
1,78 · 10–5 = (1 · 10–4)2/у;
у = (1 · 10–4)2/(1,78 · 10–5) = 5,6 моль/дм3.
Ответ: СМ(СН3СООН) = 5,6 моль/дм3.
Задача 93.
Вычислите молярность раствора C2H5COOH, имеющего рН 3,2.
Решение:
рН = 3,2;
КD(C2H5COOH) = 1,40 · 10–4.
Водородный показатель (pH) раствора численно равен десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:
рН = -lg[H+]
Пусть искомая концентрация ионов водорода будет "х". Тогда, учитывая, что pH раствора 3,2, найдем концентрацию ионов водорода в этом растворе:
-lg[H+] = -lgx = 3,2
Тогда
х = 6,3 · 10–4.
Таким образом,концентрация ионов водорода в растворе равна 6,3 · 10–4 моль/дм3.
Концентрации ионов [H+] и ионов [C2H5COO-] в растворе C2H5COOH равны:
C2H5COOH ⇔ C2H5COO- + H+
Обозначим искомую концентрацию уксусной кислоты через "у" и найдём его значение из выражения константы диссоциации, получим:
КD(C2H5COOH) = [H+][C2H5COO-]/[C2H5COOH];
1,40 · 10–4 = (6,3 · 10–4)2/у;
у = (6,3 · 10–4)2/(1,40 · 10–4) = 2,84 · 10–3 моль/дм3.
Ответ: СМ([C2H5COOH) = 2,84 · 10–3 моль/дм3.
