2. Определите растворимость (в моль/л) гидроксида свинца Pb(OH)2 в воде, концентрацию ионов [ОН-] в насыщенном растворе и значение рН этого раствора, если произведение растворимости (ПР) гидроксида равно 10^-15.

Чтобы решить эту задачу, нужно знать, что растворимость вещества в воде - это количество вещества, которое растворяется в единице объема растворителя. Обозначим это значение за S (в моль/л).

По условию задачи, дано, что произведение растворимости (ПР) гидроксида свинца Pb(OH)2 равно 10^-15. ПР вычисляется как произведение концентраций ионов в насыщенном растворе. То есть: ПР = [Pb2+][ОН-]^2.

Чтобы определить растворимость гидроксида свинца Pb(OH)2 в воде, нам нужно знать, что соединение Pb(OH)2 разлагается на ионы Pb2+ и 2OH-. Из уравнения выше видно, что мольные концентрации этих ионов должны быть величиной S, так как одна моль Pb(OH)2 даёт одну моль Pb2+ и две моля ОН-.

Итак, можно записать уравнение, используя данные из произведения растворимости:
[S][OH-]^2 = 10^-15

Решим это уравнение:
[OH-]^2 = 10^-15 / S

Теперь найдем значение концентрации ионов ОН- в насыщенном растворе. Для этого возьмем корень от обеих сторон уравнения:
[ОН-] = sqrt(10^-15 / S)

Известно, что значение рН равно отрицательному логарифму концентрации ионов водорода (H+). Известно также, что концентрация ионов водорода и ионов гидроксида водорода в водном растворе связаны следующим образом: [H+][ОН-] = 10^-14 (это равенство основывается на ионной постоянной воды Kw=1*10^-14 М^2).

Используем это равенство:
[H+][ОН-] = 10^-14
[H+]*sqrt(10^-15 / S) = 10^-14

Теперь найдем значение концентрации ионов водорода [H+]:
[H+] = 10^-14 / sqrt(10^-15 / S)

И, наконец, чтобы найти значение рН, применим формулу:
pH = -log10([H+])

Заменяем [H+] в эту формулу:
pH = -log10(10^-14 / sqrt(10^-15 / S))

Упрощаем:
pH = -log10(10^-14) + log10(sqrt(10^-15 / S))
pH = 14 + log10(10^-15 / S)

Таким образом, мы определяем растворимость гидроксида свинца Pb(OH)2 в воде как значение S, концентрацию ионов ОН- в насыщенном растворе как [ОН-] = sqrt(10^-15 / S), и значение рН этого раствора как pH = 14 + log10(10^-15 / S).