Константа диссоциации слабого однокислотного основания равна Косн.=10-3 . Вычислите рН раствора, содержащего 0,1 моль/л этого основания и 0,1 моль/л хлористой соли этого основания. А 1; Б 3; В 4; Г 7; Д 11.
Также, нам необходимо знать, что вода является нейтральным раствором, если ее рН равно 7. Раствор с рН меньше 7 является кислым, а раствор с рН больше 7 является щелочным.
Теперь, приступим к решению задачи.
Шаг 1: Найдем концентрацию OH- и H+ ионов в растворе, содержащем 0,1 моль/л этого основания и 0,1 моль/л хлористой соли этого основания.
Для этого, мы знаем, что в растворе есть слабое однокислотное основание, поэтому его концентрация будет равна 0,1 моль/л.
Также, в растворе есть хлористая соль этого основания, что значит, что у нас есть ион хлорида Cl-. Вспомним, что вода H2O может слабо диссоциироваться на H+ и OH- ионы:
H2O -> H+ + OH-
Мы также знаем, что концентрация воды обычно очень большая по сравнению с концентрациями других веществ, поэтому мы можем считать концентрацию воды неизменной.
Отсюда следует, что концентрация OH- и H+ в растворе будет примерно равна друг другу и очень низкой. Давайте обозначим их как [OH-] и [H+].
Теперь давайте рассмотрим равенство по определению константы диссоциации слабого однокислотного основания:
Kосн. = [OH-][H+]/[B]
Мы знаем, что Kосн. = 10-3 и [B] = 0,1 моль/л, поэтому:
10-3 = [OH-][H+]/0,1
Теперь мы знаем, что [OH-] примерно равен [H+], поэтому мы можем заменить [OH-] на [H+] в нашем уравнении:
10-3 = [H+]^2/0,1
Шаг 2: Решим это уравнение.
Для решения этого квадратного уравнения сначала умножим обе стороны на 0,1:
10^-4 = [H+]^2
Затем возьмем логарифм от обеих сторон уравнения:
log(10^-4) = log([H+]^2)
-4 = 2log[H+]
Деленная на 2:
-2 = log[H+]
Теперь возьмем антилогарифм от обеих сторон уравнения:
10^-2 = [H+]
Таким образом, концентрация ионов водорода [H+] будет равна 10^-2 М.
Шаг 3: Найдем рН раствора.
Формула для рН:
pH = -log[H+]
Подставим значение [H+]:
pH = -log(10^-2)
pH = -(-2) = 2
Ответ: pH раствора будет равен 2.
В данном случае, ответа A, Б, В, Г, Д нет в предложенных вариантах, поэтому в данном случае нужно выбрать "нет правильного ответа".
Формула связи, которую мы будем использовать:
Kосн. = [OH-][H+]/[B]
где Kосн. - константа диссоциации слабого однокислотного основания,
[OH-] - концентрация гидроксид-ионов,
[H+] - концентрация ионов водорода,
[B] - концентрация слабого однокислотного основания.
Также, нам необходимо знать, что вода является нейтральным раствором, если ее рН равно 7. Раствор с рН меньше 7 является кислым, а раствор с рН больше 7 является щелочным.
Теперь, приступим к решению задачи.
Шаг 1: Найдем концентрацию OH- и H+ ионов в растворе, содержащем 0,1 моль/л этого основания и 0,1 моль/л хлористой соли этого основания.
Для этого, мы знаем, что в растворе есть слабое однокислотное основание, поэтому его концентрация будет равна 0,1 моль/л.
Также, в растворе есть хлористая соль этого основания, что значит, что у нас есть ион хлорида Cl-. Вспомним, что вода H2O может слабо диссоциироваться на H+ и OH- ионы:
H2O -> H+ + OH-
Мы также знаем, что концентрация воды обычно очень большая по сравнению с концентрациями других веществ, поэтому мы можем считать концентрацию воды неизменной.
Отсюда следует, что концентрация OH- и H+ в растворе будет примерно равна друг другу и очень низкой. Давайте обозначим их как [OH-] и [H+].
Теперь давайте рассмотрим равенство по определению константы диссоциации слабого однокислотного основания:
Kосн. = [OH-][H+]/[B]
Мы знаем, что Kосн. = 10-3 и [B] = 0,1 моль/л, поэтому:
10-3 = [OH-][H+]/0,1
Теперь мы знаем, что [OH-] примерно равен [H+], поэтому мы можем заменить [OH-] на [H+] в нашем уравнении:
10-3 = [H+]^2/0,1
Шаг 2: Решим это уравнение.
Для решения этого квадратного уравнения сначала умножим обе стороны на 0,1:
10^-4 = [H+]^2
Затем возьмем логарифм от обеих сторон уравнения:
log(10^-4) = log([H+]^2)
-4 = 2log[H+]
Деленная на 2:
-2 = log[H+]
Теперь возьмем антилогарифм от обеих сторон уравнения:
10^-2 = [H+]
Таким образом, концентрация ионов водорода [H+] будет равна 10^-2 М.
Шаг 3: Найдем рН раствора.
Формула для рН:
pH = -log[H+]
Подставим значение [H+]:
pH = -log(10^-2)
pH = -(-2) = 2
Ответ: pH раствора будет равен 2.
В данном случае, ответа A, Б, В, Г, Д нет в предложенных вариантах, поэтому в данном случае нужно выбрать "нет правильного ответа".