Определите pH раствора, содержащего в 1000 граммах воды (H2О) 0,01 моль гидроксида натрия (NaOH) и 0,12 моль хлорида натрия (NaCl).
Решение задачи
Ионной силой называют полусумму произведений молярных концентраций всех присутствующих в растворе ионов на квадраты их зарядов:
Где:
I – ионная сила раствора;
Cm,i – молярная концентрация i-го иона;
zi – заряд i-го иона.
Определите pH раствора Запишем уравнение диссоциации раствора гидроксида натрия (NaOH):
Определите pH раствора Запишем уравнение диссоциации раствора хлорида натрия (NaCl):
Находим ионную силу раствора:
I = 0,5 (0,01 ⋅ 12 + 0,01 ⋅ 12 + 0,12 ⋅ 12 + 0,12 ⋅ 12) = 0,5 ⋅ 0,26 = 0,13.
Отсюда коэффициент активности гидроксид иона (ОH—) равен:
f ОH- = 0,795.
Тогда активность гидроксид ионов (ОH—):
а ОH- = 0,795 ⋅ 0,01 = 7,95 ⋅ 10-3.
По значению ионного произведения воды найдем активность ионов водорода (H+):
аH+ = 10-14 /7,95 ⋅ 10-3 = 0,125 ⋅ 10-11
Водородный показатель раствора азотной кислоты (HNO3) равен:
Определите pH раствора Получаем:
pH = -lg 0,125 ⋅ 10-11 = 11,9.
В случаях приближенных расчетов можно не учитывать активность, тогда pH раствора будет равен 12.
Ответ:
водородный показатель раствора 11,9.