1. Какой pH имеет раствор угольной кислоты с концентрацией 0,15 М (Кдис, 1 = 4.45·10-7; Кдис.2 = 4.69·10-11)? Какую

Хорошо, давайте разберем по порядку каждую задачу.

1. Какой pH имеет раствор угольной кислоты с концентрацией 0,15 М (Кдис, 1 = 4.45·10-7; Кдис.2 = 4.69·10-11)? Какую из Кдис использовать для расчета?

Для начала, нам необходимо определить, какую из двух констант диссоциации использовать для расчета pH. Это зависит от того, какие ионы образуются при диссоциации угольной кислоты.

Угольная кислота (H2CO3) диссоциирует на два основных иона: гидрогидксид-ион (OH-) и ион водорода (H+).

Уравнение реакции диссоциации будет выглядеть следующим образом:
H2CO3 ⇌ H+ + HCO3-

Константы диссоциации, обозначенные как Кдис, показывают степень диссоциации угольной кислоты. Кдис, 1 относится к первому шагу диссоциации, когда образуется гидрогидксид-ион (OH-), и Кдис, 2 относится ко второму шагу, когда образуется ион водорода (H+).

Чтобы определить, какую из констант диссоциации использовать, необходимо проверить, какой ион является основным для данной задачи. В данном случае, нам дан раствор угольной кислоты, поэтому основной ион будет H+ (ион водорода). Следовательно, мы будем использовать Кдис, 2 для расчета pH.

Теперь перейдем к расчету pH. Мы знаем, что концентрация угольной кислоты (H2CO3) составляет 0,15 М.

По формуле Кв = [H+][OH-] (где Кв - ионизационная константа воды равна 1×10^(-14) при 25 °C), мы можем выразить концентрацию ионов водорода (H+) и гидрогидксид-иона (OH-) через Кдис, 2:

Kдис,2 = [H+][HCO3-] / [H2CO3]

Так как концентрация H2CO3 известна (0,15 М) и мы ищем pH, а не pOH, то сосредоточимся на ионе H+.

[H+] = Kдис,2 * [H2CO3] / [HCO3-]

[H+] = (4.69×10^(-11)) * (0.15) / (0.15)

Подставляем значения и рассчитываем:

[H+] ≈ 4.69×10^(-11)

Теперь будем использовать значение рН, которое представляет собой отрицательный логарифм по основанию 10 от концентрации ионов водорода:

pH = -log[H+]

Подставим значение и рассчитаем:

pH ≈ -log(4.69×10^(-11))

pH ≈ 10.33

Таким образом, pH раствора угольной кислоты с концентрацией 0,15 М составляет примерно 10,33.

2. Чему равен pH раствора бензойной кислоты C6H5COOH с концентрацией 0.93% (Кдис=6.6×10^(-5)), при плотности раствора 1,0 г/мл? Я не понимаю принцип решения такого типа задач.

Для решения этой задачи воспользуемся принципом диссоциации кислоты и рассчитаем концентрацию ионов водорода (H+) в растворе бензойной кислоты (C6H5COOH).

Бензойная кислота (C6H5COOH) диссоциирует по следующему уравнению реакции:
C6H5COOH ⇌ H+ + C6H5COO-

Константа диссоциации (Кдис) для данной задачи равна 6.6×10^(-5).

Для расчета pH нам необходимо определить концентрацию ионов водорода (H+). Мы знаем, что концентрация бензойной кислоты (C6H5COOH) составляет 0.93%.

Сначала рассчитаем количество бензойной кислоты в растворе, используя плотность и объем:

Масса = плотность × объем

Объем = масса / плотность

Подставляем значения и рассчитываем объем:

Объем = (0.93% × 1.0 г/мл) / 100

Объем = 0.0093 мл

Концентрация C6H5COOH = количество вещества / объем раствора

Количество вещества = масса / молярная масса

Молярная масса C6H5COOH = сумма масс атомов в молекуле бензойной кислоты

Молярная масса C6H5COOH = (12.01 г/моль × 6) + (1.01 г/моль × 5) + (16.00 г/моль × 2) + 12.01 г/моль + 16.00 г/моль

Молярная масса C6H5COOH ≈ 122.12 г/моль

Теперь рассчитаем количество вещества:

Количество вещества = (0.93% × 1.0 г/мл) / 100 г/моль

Количество вещества ≈ (0.0093 г) / (122.12 г/моль)

Количество вещества ≈ 7.62 × 10^(-5) моль

Теперь рассчитаем концентрацию ионов водорода (H+), используя константу диссоциации (Кдис) и стехиометрию реакции:

[H+] = Кдис × (количество вещества C6H5COOH) / (количество вещества C6H5COO-)

[H+] = (6.6×10^(-5)) × (7.62 × 10^(-5) моль) / (7.62 × 10^(-5) моль)

[H+] ≈ 6.6×10^(-5)

Теперь рассчитаем pH, используя формулу pH = -log[H+]:

pH ≈ -log(6.6×10^(-5))

pH ≈ 4.18

Таким образом, pH раствора бензойной кислоты с концентрацией 0.93% при плотности раствора 1.0 г/мл составляет примерно 4.18.