Răspuns :
Răspuns: Propunerea mea de rezolvare, pleacă de la definiția pH-ului și de la relația de transformare dintre concentrația normală și molară!
a)pH= - lg C M ioni de H⁺ din soluție
CM H⁺= concentrația molară, mol/L sau M la ionii de H⁺ din soluție
CM H⁺ din soluție= CM H⁺ disocierea acidului/bazei + CM H⁺ ionizarea apei
*dacă CM H⁺ disocierea acid/bază este mai mare față de 10⁻⁶M se neglijează CM H⁺ ionizare apă (10⁻⁷M)*
-lg= minus logaritm zecimal
CM H⁺ = 10 (puterea - pH)
b)C M = CN.Eg/ M
unde:
CM = md/M.Vs
CN = concentrația normală, se măsoară în nEg/L sau mol.echiv/L
unde:
nEg= număr de echivalenți gram de solvat dizolvat în 1L soluție
Eg=echivalentul gram sau val; se calculează cu relațiile cunoscute pentru acizi, baze, săruri, când nu participă/ și participă la reacții redox
Vs= volumul soluției (L)
md= masa dizolvată de solvat, g.
Deducerea relației dintre CN și CM
-din CN⇒ md = CN.Eg.Vs
⇒introducem relația lui md, de mai sus în CM:
CM = CN.Eg.Vs/ M.Vs = CN.Eg/M
Calcule, cu multe explicații:
1) pH soluție HNO₃ de CM=5.10⁻²M
-calculăm C M de ioni de H⁺ din soluție:
CM H⁺ soluție= CM H⁺ din disociere HNO₃ + CM H⁺ autoionizare apă
HNO₃aq= H⁺aq + NO₃⁺aq
raport stoechiometric:
1molHNO₃..1mol H⁺...1mol NO₃⁻
Rezultă că din 5.10⁻² HNO₃mol/L se produc prin disociere 5.10⁻² H⁺mol/L
CM H⁺/ionizare apă = 10⁻⁷ M este foarte, foarte mic, față de 5.10⁻² și se neglijează.
Deci:
pH soluție HNO₃ = -lg C M H⁺ = -lg CM HNO₃
pH soluție HNO₃=-lg 5.10⁻²=-(lg5+lg10⁻²)=-(0,698-2)=1,302
R: pH=1,3 ( pH de acid tare)
2) pH-ul soluției de Ca(OH)₂, CN= 0,01 N (mol-echiv/L)
Fiindcă este o bază, calculăm prima dată CM de ioni HO⁻ din disocierea Ca(OH)₂, apoi pOH și apoi pH
a) C M Ca(OH)₂ = CN Ca(OH)₂. Eg Ca(OH)₂/ M Ca(OH)₂
M Ca(OH)₂= 74 g/mol; E g Ca(OH) = M Ca(OH)₂/ nr HO⁻cedate=74/2=37
CM Ca(OH)₂ =0,01.37/74=0,005 M
b) C M ioni HO⁻ din disocierea Ca(OH)₂=?
0,005M................................CM HO⁻
Ca(OH)₂aq = Ca²⁺ aq + 2 HO⁻aq
1mol....................................2mol HO⁻
C M HO⁻=0,005.2=0,01M ( = C M Ca(OH)₂)
c) pOH = -lg C M HO⁻ ; se neglijează ionii HO⁻ din autoionizarea apei (10⁻⁷M)
pOH=-lg 0,01 = 2
d) pH= 14-pOH= 14-2=12
R:12, pH de bază
3) pH soluție de H₂SO₄, C N = 0,05 N. Se consideră ionizarea totală a acidului. La calcule precise vom ține cont și de constanta de aciditate Ka2 (cuplul HSO₄⁻/ SO₄²⁻, fiindcă H₂SO₄ ionizează total în prima treaptă, la HSO₄⁻)
pH= -lg C M ioni H⁺/ disocierea H₂SO₄; aportul de ioni de H⁺ din autoionizarea apei se neglijează.
a) C M H₂SO₄ = C N H₂SO₄.Eg H₂SO₄/ M H₂SO₄
M H₂SO₄ = 98 g/mol
Eg H₂SO₄ (acid) = M acid/ nr. de H⁺ cedați bazelor= 98/2=49
Deci: CM H₂SO₄= 0,05.49/98=0,0025 M
b) CM ioni H⁺ din disociere H₂SO₄=?
0,025 M...........C M H⁺
H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄⁻
1mol acid...........2mol H⁺
Rezultă: C M H⁺= 0,025.2=0,05 M (= CM acid)
c) pH= -lg 0,05 =1,30
R: pH=1,30 , pH acid
4) pH soluție HCl = pH soluție H₂SO₄=3,5. CM HCl=?, CM H₂SO₄=?
C M ioni H⁺ soluție = 10 (putere - pH)= C M ioni H⁺ disocierea acidului
a) C M ioni H⁺ = 10⁻(pH) =10⁻³,⁵ = 10⁻⁴.10⁺⁰,⁵=3,16.10⁻⁴M
Dar, din disocierea HCl aq= H⁺aq + Cl⁻aq
⇒n moli H⁺ = n moli HCl⇒C M H⁺ = CM HCl
Deci: CM HCl = 3,16.10⁻⁴ M (o soluție diluată)
R: 3,16.10⁻⁴M HCl
b) CM H⁺ din soluția de H₂SO₄ = 3,16.10⁻⁴ M (la fel cu H⁺/HCl, fiindcă pH-ul este același).
Dar, diferă numărul de moli de H⁺ din disocierea acidului H₂SO₄:
H₂SO₄aq = 2 H⁺ + SO₄²⁻
⇒1mol acid......2 moli H⁺
CM H₂SO₄=este de 2 ori mai mică decât C M H⁺=3,16.10⁻⁴/2=1,58.10⁻⁴M
R: 1,58.10⁻⁴ M
Explicație:
Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Chimie. Sperăm că informațiile prezentate v-au fost utile. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de suport suplimentar, nu ezitați să ne contactați. Ne bucurăm să vă revedem și vă invităm să ne adăugați în lista de favorite!