Question

Определите рН 0.02 н. раствора К2СО3, учитывая только первый степень гидролиза.
К1(Н2СО3) = 4,5 ×10^-7
К2(Н2СО3) = 4,7×10^-11

Answer 1

Дано:

Cн(K₂CO₃) = 0,02 Н

Кa₁(Н₂СО₃) = 4,5×10⁻⁷

Кa₂(Н₂СО₃) = 4,7×10⁻¹¹

----------------------------------

Найти:

pH - ?

Решение:

1) Для начала мы найдем молярную концентрацию раствора у карбоната калия:

Соль калия диссоциирует в растворе как сильный электролит (α = 1):

K₂CO₃ ⇄ 2K⁺ + CO₃²⁻

поэтому:

Cм(K₂CO₃) = 1/2 × Cн(K₂CO₃) = 1/2 × 0,02 Н = 0,01 М

2) Далее находим констант гидролиза у аниона CO₃²⁻ :

Ион CO₃²⁻ - слабый электролит именно он подвергается гидролизу (α << 1):

CO₃²⁻ + HOH ⇄ HCO₃⁻ + OH⁻

Константа равновесия Kp для этой реакции является константой гидролиза Kг , потом умножаем знаменатель и числитель на [H⁺], и получаем:

Kр = Kг = ([HCO₃⁻]×[OH⁻])/[CO₃²⁻] = ([HCO₃⁻]×[OH⁻]×[H⁺])/([CO₃²⁻]×[H⁺]) = Kw/Kа₂(Н₂СО₃)

Kw = [OH⁻]×[H⁺] = 10⁻¹⁴

Kр = Kг = 10⁻¹⁴ / (4,7×10⁻¹¹) ≈ 0,213×10⁻³ ≈ 2,13×10⁻⁴

3) Теперь находим степень диссоциации, потом концентрацию аниона OH⁻ и потом находим pH :

h = √(Kr / Cм(K₂CO₃)) = √(2,13×10⁻⁴ / 0,01 М ) = √(213×10⁻⁴) ≈ 14,6×10⁻² ≈ 0,146

следовательно:

[OH⁻] = h × Cм(K₂CO₃) = 0,146 × 0,01 М = 0,00146 М ≈ 1,46×10⁻³ М

pOH = -lg[OH⁻] = -lg(1,46×10⁻³) ≈ -(0,164 + (-3)) ≈ -(-2,836) ≈ 2,836 ≈ 2,84

pH + pOH = 14 ⇒ pH = 14 - pOH = 14 - 2,84 = 11,16

Ответ: pH = 11,16

Решено от: $DK954$