Рассчитать концентрацию ионов водорода в 0.1 М растворе формиата аммония.

Ион аммония является слабой кислотой с . В нашем случае в качестве К_а,1 будет фигурировать константа диссоциации муравьиной кислоты, а второй будет константа кислотной диссоциации иона аммония.

Проведем расчет по полной формуле:

.

Очевидно, что и по приближенной формуле мы получим 3,15 · 10^-7.

Поскольку гидролиз соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием, протекает почти полностью, ионных форм в таком растворе практически нет, и коэффициент активности иона водорода можно принять равным единице.

Рассчитать [ H⁺] в растворах амфолитов:

1) 10^-1М раствор гидрокарбоната натрия,

2) 10^-2М раствор гидросульфита натрия,

3) 10^-3М раствор гидросульфида натрия,

4) 10^-2М раствор дигидрофосфата натрия,

5) 10^-3М раствор гидроарсената натрия,

6) 10^-1M раствор формиата аммония,

7) 10^-1М раствор карбоната аммония,

8) 10^-2М раствор гидрофосфата аммония.

9. РАСЧЕТ рН В РАСТВОРАХ СМЕСИ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ.

           Рассмотрим случай присутствия в растворе слабой кислоты НА общей концентрации С_НА и слабого основания В общей концентрации С_В. В результате реакции между ними общая концентрация форм, которые потеряли протоны (ОН^- и А^-) должна быть равна общей концентрации форм, которые их приобрели (Н⁺ и ВН⁺), то есть запишем уравнение электронейтральности:

Из уравнений материального баланса: ;

и выражений для констант диссоциации: ,

получим   и .

Подставив эти выражения в уравнение электронейтральности и заменив   на , можно получить уравнение четвертой степени относительно , которое позволяет решить все вопросы, связанные со смесями слабых кислот и оснований. Из этого общего уравнения путем разумных допущений и приближений можно прийти ко всем упрощенным формулам, которые мы использовали ранее.

Задачи.

1) Вычислить рН раствора, содержащего смесь: 10^-3 моль/л соляной кислоты, 10^-2 моль/л муравьиной кислоты и 10^-1 моль/л уксусной кислоты.

2) Рассчитать концентрацию ионов водорода в смеси 10^-2моль/л угольной кислоты и 10^-1 моль/л хлористого аммония.

3) Рассчитать концентрацию ионов водорода в растворе: 5·10^-2 моль/л гидрокарбоната натрия + 10^-1 моль/л ацетата натрия.

4) Вычислить рН в растворе ацетата натрия 5·10^-2 моль/л, насыщенного углекислотой до концентрации 2·10^-2 моль/л.

5) Вычислить рН в 10^-2М растворе сероводорода после добавления к нему ацетата натрия в количестве 10^-2 моль/л.

6) Как изменится рН, если к 20 мл 0,1 М раствора NH₄ HS добавить 10 мл 0,1 М раствора HCl?

7) Сколько г гидроксида натрия необходимо добавить к 100 мл смеси кислот (0.1 моль/л соляной + 0,1 моль/л уксусной), чтобы получить буферный раствор с рН 4,7.

К 20 мл смеси уксусной и муравьиной кислот, суммарной концентрации 0,1 моль/л добавили 20 мл 0,05 М раствора гидроксида натрия. рН раствора установилось 4,3. Найти концентрации кислот в исходном растворе.