Вычислите константу гидролиза, степень гидролиза и pH 0,02 М раствора сульфата аммония.

Для начала, давайте вспомним, что такое гидролиз. Гидролиз - это реакция взаимодействия соединения с водой, в результате которой происходит распад соединения на ионы. В данном случае рассматривается гидролиз сульфата аммония, который представляет собой соль aммония и сульфатной кислоты.

Шаг 1: Запишем уравнение гидролиза для сульфата аммония:
(NH4)2SO4 + H2O → 2NH4+ + SO4^2-

Шаг 2: Сначала определим константу гидролиза (Kг). Константа гидролиза представляет собой отношение концентраций ионов гидролизирующегося соединения (NH4+) и ионообразующегося соединения (SO4^2-) в равновесии гидролиза. Константа гидролиза вычисляется по формуле:

Kг = [NH4+]^2 / [SO4^2-]

Для вычисления константы гидролиза нам необходимо знать начальные концентрации ионов NH4+ и SO4^2- в растворе сульфата аммония.

Шаг 3: Расчет константы гидролиза:
Для решения этой задачи нам необходимо знать значения концентраций NH4+ и SO4^2- в равновесном состоянии. Однако, эти значения не указаны в задаче. Мы можем сделать предположение о том, что концентрации NH4+ и SO4^2- равны и равны половине начальной концентрации сульфата аммония (0,02 М).

[NH4+] = [SO4^2-] = (0,02 М) / 2 = 0,01 М

Теперь, подставим значения концентраций в формулу константы гидролиза:

Kг = (0,01 М)^2 / (0,01 М) = 0,01 М

Таким образом, константа гидролиза (Kг) сульфата аммония равна 0,01 М.

Шаг 4: Определение степени гидролиза (α). Степень гидролиза (α) показывает, насколько эффективно основное вещество (NH4+) гидролизируется. Степень гидролиза вычисляется по формуле:

α = [NH4+] / начальная концентрация сульфата аммония

Подставим значения:

α = 0,01 М / 0,02 М = 0,5

Таким образом, степень гидролиза (α) сульфата аммония равна 0,5.

Шаг 5: Определение pH раствора сульфата аммония. pH - это показатель кислотности или щелочности раствора, который определяется концентрацией ионов водорода (H+). Различные соединения и ионы могут влиять на pH раствора.

В данном случае мы имеем дело с аммонием (NH4+), который является слабой кислотой. Степень гидролиза позволяет определить, как эффективно аммоний гидролизируется. Если степень гидролиза низкая (близка к 0), то концентрация ионов водорода в растворе будет низкой, и pH будет выше.

Зная значение степени гидролиза (α), мы можем определить концентрацию ионов водорода (H+) в растворе по формуле:

[H+] = α * начальная концентрация сульфата аммония

[H+] = 0,5 * 0,02 М = 0,01 М

Чтобы определить pH раствора, мы используем обратную логарифмическую шкалу для измерения концентрации ионов водорода:

pH = -log[H+]

pH = -log(0,01) = 2

Таким образом, pH раствора сульфата аммония равно 2.

Обобщая решение задачи, константа гидролиза сульфата аммония равна 0,01 М, степень гидролиза - 0,5, а pH раствора - 2.