Пример 2. Вычислить степень ионизации и концентрацию ионов
[NН4
+] и [ОН-] в 0,1н. растворе гидроксида аммония, если КNН4ОН =1,76 •
10-5.
Решение.
1. Молярная концентрация 0,1 н. раствора гидроксида аммония
равна 0,1 М. Подставим значения К, и с в уравнение закона разбавления
и сделаем расчет:
2. Концентрация ионов в растворе бинарного электролита равна
с • а, а так как бинарный электролит ионизирует с образованием
одного катиона и одного аниона, то
[NH4] = [ОН-] = 0,1 • 1,33 • 10-2 = 1,33 • 10-3 (г-ион/л)
Пример 3. Вычислить степень ионизации угольной кислоты по
первой ступени, если константа ионизации в 0,01 М растворе равна
4,50 • 10-7.
Решение.
1. Угольная кислота слабая, поэтому ионизация ее даже по первой
ступени идет в незначительной степени:
Н2СО ↔ Н+ + НСО3
При вычислении степени ионизации можно пользоваться упрощенной формулой:
или 0,67%
Пример 4. Вычислить степень и константу ионизации муравьиной
кислоты, если концентрация ионов водорода в 0,2 н. растворе муравьиной кислоты равна 6,0 • 10-3 г-ион/л.
Решение.
[Н+] 6 • 10-3
1.[Н+] = с • , = с = 0,2 = 3 • 10 -2, или 3 %
2. Зная степень ионизации и концентрацию данного раствора, легко вычислить константу ионизации муравьиной кислоты:
К = с2 = 0,2 • (3 • 10-2) 2 = 1,8 • 10-4
При введении в раствор слабого электролита одноименных ионов
существующее в растворе равновесие между ионами и недиссоциированными молекулами нарушается и согласно закону действия масс смещается в сторону образования недиссоциированных молекул. Частным случаем этого положения является уменьшение ионизации слабых
кислот и оснований при прибавлении к кислоте или основанию соли
этой же кислоты или соли этого же основания. Так, например, если к
раствору уксусной кислоты прибавить какую-либо ее соль, то при этом
будет введено много «одноименных» ионов СН3СОO-. Это приведет к
нарушению химического равновесия:
СН3СООН ↔ СН3СОО - + Н +
CH3COONa ↔ CH3COO- + Na+
Восстановление нарушенного равновесия происходит в результате
соединения ионов [Н+] и [СН3СОО-] в неионизированные молекулы
CH3COOH. При этом концентрация ионов [Н+] в растворе понижается,
вследствие чего уксусная кислота ведет себя как гораздо более слабая
кислота.
Пользуясь уравнением константы ионизации, можно подсчитать,
какое изменение концентрации того или иного иона, а также степени
ионизации в растворе слабого электролита вызовет прибавление к нему
определенного количества сильного электролита с одноименным ионом.
|
