Вычисление константы гидролиза, степени гидролиза и рН раствора соли

 

 

Гидролиз соли ацетата натрия

 

Задача 87. 
В растворе объёмом 0,5 дм³ содержится СН₃СООNа массой  4,10 г. Вычислите рН и степень гидролиза (h) соли. 
Решение:
V(p-pa) = 0,5 дм³ = 500 см³;
K_D(CH₃COOH) = 1,78 · 10^–5;
m(СН₃СООNа) = 4,10 г;
М(СН₃СООNa) = 82,00 г/моль;
pH = ?
h = ?

1. Рассчитаем молярность раствора соли СН₃СООNа

С_М(СН₃СООNa) = [m(СН₃СООNa) · 1000/500]/М(СН₃СООNa) =
= [4,10 · 1000/500]/82,00 = 8,2/82,00 = 0,1 M.

2. Расчет константы гидролиза соли

СН₃СООNа - соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз проходит по аниону:

СН₃СОО– + H2O = СН₃СООH + OH–

Константа гидролиза определяется константой диссоциации образовавшейся кислоты СН₃СООH и определяется по формуле:

Kr = K_D(H₂O)/K_D(кислота)

Тогда

Kr = K_D(H₂O)/K_D(СН3СООH) =
= (1 · 10^-14)/(1,78 · 10^–5) = 5,6 · 10^-10. 

3. Определение степени гидролиза соли

Степень гидролиза определяется по формуле:

4. Расчет рН раствора соли образованной сильным основанием и слабой кислотой

Так как гидролиз соли СН3СООNа протекает с выделением ОН^– - ионов, то рассчитаем [OH^–]:

[OH^–] = h · C_M = (7,6 · 10^–5)·(0,1) = 7,6 · 10^–6 моль/дм³;
рОН = -lg[OH^–] = -lg7,6 · 10^–6 = 6 - 0,88 = 5,12;
pH = 14 - pOH = 14 - 5,12 = 8,88.

Ответ: рН = 8,88; h = 7,6 · 10^–3%. 
 

---

Задача 88. 
В 200 см³ раствора содержится СН₃СООNа массой 4,10 г. Вычислите рН и степень гидролиза соли. 
Решение:
V(p-pa) = 200 см³;
K_D(CH³COOH) = 1,78 · 10^–5;
m(СН₃СООNа) = 4,10 г;
М(СН₃СООNa) = 82,00 г/моль;
pH = ?
h = ?

1. Рассчитаем молярность раствор соли

С_М(СН₃СООNa) = [m(СН₃СООNa) · 1000/500]/М(СН₃СООNa) =
= [4,10 · 1000/200]/82,00 = 20,5/82,00 = 0,25 M.

2. Расчет константы гидролиза соли

СН₃СООNа - соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз проходит по аниону:

СН₃СОО^– + H₂O = СН₃СООH + OH^–

Константа гидролиза определяется константой диссоциации образовавшейся кислоты СН₃СООH и определяется по формуле:

Kr = K_D(H₂O)/K_D(кислота)

Тогда

Kr = K_D(H₂O)/K_D(СН₃СООH) =
= (1 · 10^-14)/(1,78 · 10^–5) = 5,6 · 10^-10. 

3. Определение степени гидролиза соли

Степень гидролиза определяется по формуле:

4. Расчет рН раствора соли образованной сильным основанием и слабой кислотой

Так как гидролиз соли СН₃СООNа протекает с выделением ОН^– - ионов, то рассчитаем [OH^–]:

[OH^–] = h · CM = (4,73 · 10^–5)·(0,25) = 1,18 · 10^–5 моль/дм³;
рОН = -lg[OH^–] = -lg1,18 · 10^–5 = 5 - 0,07 = 4,93;
pH = 14 - pOH = 14 - 4,93 = 9,07.

Ответ: рН = 9,07; h = 4,73 · 10^–3%. 
 

---

Гидролиз нитрита калия

Задача 89. 
К 30 см³ воды прибавили 5 см³ 3 М раствора КNO₂. Вычислите рН и степень гидролиза соли. 
Решение:
V(Н₂О) = 30 см³;
V(КNO₂) = 5 см³;
K_D(КNO₂) = 4,00 · 10^–4;
М(КNO₂) = 85,1 г/моль;
С_М(КNO₂) = 3 М;
pH = ?
h = ?

Объем раствора после смешения составляет 35 см³ (V(р-ра) = 30 + 5 = 35 см³).

1. Определение массы соли КNO₂

m(КNO₂) = [V(КNO₂) · М(КNO₂) · С_М(КNO₂)]/1000  = 1,275 г.

2. Определение молярности раствора после смешения

С_М = [m(КNO₂) · 1000/V(КNO₂)]/85 =
= [1,275 · 1000)/35]/85 = 0,43 M.

3. Расчет константы гидролиза соли

КNO₂ - соль сильного основания и слабой кислоты, поэтому гидролиз проходит по аниону:

NO₂^– + H₂O = HNO₂ + OH^–

Константа гидролиза определяется константой диссоциации образовавшейся кислоты СН₃СООH и определяется по формуле:

Kr = K_D(H₂O)/K_D(кислота)

Тогда

Kr = K_D(H₂O)/K_D(КNO₂) =
= (1 · 10^-14)/(4,00 · 10^–4) = 2,5 · 10^-11. 

4. Определение степени гидролиза соли

4. Расчет рН раствора соли образованной сильным основанием и слабой кислотой

Так как гидролиз соли КNO₂ протекает с выделением ОН^– - ионов, то рассчитаем [OH^–]:

[OH¯] = h · C_M = (7,62 · 10^–6)·(0,43) = 3,28 · 10^–6 моль/дм³;
рОН = -lg[OH¯] = -lg3,28 · 10^–6 = 6 - 0,52 = 5,48;
pH = 14 - pOH = 14 - 5,48 = 8,52.

Ответ: рН = 8,52; h = 7,62 · 10^–4%.

---