Каков будет рН 0,001 М раствора Na2S (при учете только первой ступени гидролиза)?

Хорошо! Для решения этой задачи давайте сначала определим, как происходит гидролиз соли Na2S.

Соль Na2S состоит из катиона Na+ и аниона S2-. В водном растворе происходит гидролиз, то есть реагирование ионов с водой:

Na+ + H2O ⇌ NaOH + H+

S2- + 2H2O ⇌ H2S + 2OH-

Константа гидролиза (Kг) для данной реакции может быть выражена следующим уравнением:

Kг = [NaOH][H+] / [Na+]

Теперь вычислим рН раствора Na2S.

Концентрация гидроксид-ионов (OH-) может быть выражена через концентрацию NaOH следующим образом:

[OH-] = 2[NaOH]

Также, с учетом того, что водные реакции являются протолитическими, можем записать равенство между концентрацией ионов H+ и OH-:

[H+] = [OH-]

Теперь подставим эти значения в уравнение для константы гидролиза:

Kг = (2[NaOH])^2 / [Na+]

Kг = 4[NaOH]^2 / [Na+]

Запишем уравнение константы ионизации воды (Kw):

Kw = [H+][OH-]

В нейтральной воде концентрации H+ и OH- равны 10^(-7) М. Поскольку раствор Na2S учитывает только первую ступень гидролиза, можно написать следующие соотношения:

[H+] = 2[NaOH]

[OH-] = 2[NaOH]

Теперь заменим в уравнении константы ионизации воды значениями, соответствующими раствору Na2S:

Kw = (2[NaOH])(2[NaOH]) = 4[NaOH]^2

Далее, зная, что рН вычисляется по формуле:

pH = -log[H+]

Мы можем записать следующее равенство:

[H+] = 10^(-pH)

Теперь приступим к расчету. Подставим полученное выражение для [H+] в уравнение для Kw:

4[NaOH]^2 = 10^(-pH) * 10^(-pOH)

4[NaOH]^2 = 10^(-pH - pOH)

pOH = -log[OH-]

ppOH = -log(2[NaOH])

Теперь, учитывая равенство между концентрациями H+ и OH-:

pH + pOH = 14

можно записать следующее:

pH + (-log(2[NaOH])) = 14

Таким образом, мы можем рассчитать значение рН раствора Na2S, подставив данный раствор и концентрацию NaOH (0,001 М) в формулу:

pH = 14 + (-log(2 * 0,001))

Упрощая выражение, получаем:

pH = 14 + (-log(0,002))