Хорошо, давайте разберем пошагово, как определить рН 0,02 н. раствора сульфида натрия, учитывая только первую ступень гидролиза.
Сульфид натрия (Na2S) - это сильное основание, которое при растворении в воде диссоциирует на ионы натрия (Na+) и сульфида (S2-).
Первая ступень гидролиза (реакция взаимодействия сульфида с водой) выглядит следующим образом:
S2- + H2O -> HS- + OH-
Гидроксид ион (OH-) является основанием, поэтому у нас есть щелочная гидролиза реакция. В результате сульфид натрия будет гидролизован на ионы гидросульфида (HS-) и гидроксид (OH-).
Шаг 1: Вычислите начальную концентрацию ионов гидроксида в растворе.
У нас есть 0,02 н. раствор сульфида натрия, поэтому начальная концентрация ионов гидроксида будет такой же.
Шаг 2: Расчитайте концентрацию гидроксида после гидролиза.
Из уравнения гидролиза, одна молекула сульфида дает одну молекулу гидросульфида и одну молекулу гидроксида. Значит, концентрация ионов гидроксида удваивается.
Шаг 3: Определите рН раствора.
pOH - это отрицательный логарифм концентрации ионов гидроксида. Исходя из шага 2, концентрация ионов гидроксида удваивается, то концентрация ионов гидроксида равна 0,02 н * 2 = 0,04 н.
pOH = -log(0,04) ≈ 1,40
Теперь, мы знаем pOH раствора. Чтобы найти рН, мы можем использовать следующую формулу:
pH + pOH = 14
pH + 1,40 ≈ 14
pH ≈ 14 - 1,40
pH ≈ 12,60
Таким образом, рН раствора сульфида натрия, учитывая только первую ступень гидролиза, примерно равен 12,60.
1. Пропена (C3H6) и ацетилен (C2H2) являются углеводородами. Первым делом нам нужно определить количество пропена и ацетилена в исходной смеси.
2. Обозначим количество пропена как Х (в миллилитрах) и количество ацетилена как Y (в миллилитрах).
3. Исходя из суммы объемов, у нас есть уравнение:
Х + Y = 896 мл
4. Для реакции с бромной водой эти углеводороды обесцвечивают бромную воду. Таким образом, пропорции реакции между пропеном и ацетиленом с бромной водой составляют:
3 C3H6 + Br2 → 3 C3H4Br2 (уравнение для пропена)
C2H2 + Br2 → C2HBr2 (уравнение для ацетилена)
5. Поскольку объемная доля газов в исходной смеси неизвестна, допустим, что Х и Y равны объемной доли каждого газа в исходной смеси.
6. Давайте сначала рассмотрим реакцию с пропеном. Из уравнения пропена известно, что один моль пропена реагирует с двумя молями брома. Таким образом, мы можем записать соотношение между объемами пропена и бромной воды:
Х / (3 мля + 2 моля/л) = VP, где VP - объем пропена
7. Аналогично, давайте рассмотрим реакцию с ацетиленом. Из уравнения ацетилена известно, что один моль ацетилена реагирует с одним молем брома. Таким образом, мы можем записать соотношение между объемами ацетилена и бромной воды:
Y / (молярные массы ацетилена) = VY, где VY - объем ацетилена
8. Теперь у нас есть два уравнения: Х / (3 моля + 2 моля/л) = VP и Y / (молярные массы ацетилена) = VY
9. Мы также знаем, что для обесцвечивания всей бромной воды было добавлено 3,25 г цинковой пыли. Массовая доля цинка в цинковой пыли составляет 2%. Следовательно, масса цинка в добавленной цинковой пыли составляет 0,02 * 3,25 г.
10. Возможно, самым сложным шагом является определение количества брома, который потребуется для реакции с добавленным цинком. Мы знаем, что реакция цинка с бромом приводит к образованию цинка бромида по уравнению:
Zn + Br2 → ZnBr2
Молярная масса цинка составляет 65,38 г/моль, а брома - 79,91 г/моль. Поэтому масса цинка, соответствующая 0,02 * 3,25 г цинковой пыли, будет равна (0,02 * 3,25 г) / 65,38 г/моль = X моль Zn.
Поскольку соотношение между мольной массой Zn и мольной массой Br2 равно 1: 1, масса брома, потребуемая для реакции с этим количеством цинка, также составляет X моль. Следовательно, масса брома равна X моль * 79,91 г/моль.
11. Далее, зная общий объем исходной смеси газов (896 мл) и массу брома, которая реагировала с газами (масса брома, найденная в предыдущем шаге), мы можем определить объемный процент каждого газа в исходной смеси.
Сульфид натрия (Na2S) - это сильное основание, которое при растворении в воде диссоциирует на ионы натрия (Na+) и сульфида (S2-).
Первая ступень гидролиза (реакция взаимодействия сульфида с водой) выглядит следующим образом:
S2- + H2O -> HS- + OH-
Гидроксид ион (OH-) является основанием, поэтому у нас есть щелочная гидролиза реакция. В результате сульфид натрия будет гидролизован на ионы гидросульфида (HS-) и гидроксид (OH-).
Шаг 1: Вычислите начальную концентрацию ионов гидроксида в растворе.
У нас есть 0,02 н. раствор сульфида натрия, поэтому начальная концентрация ионов гидроксида будет такой же.
Шаг 2: Расчитайте концентрацию гидроксида после гидролиза.
Из уравнения гидролиза, одна молекула сульфида дает одну молекулу гидросульфида и одну молекулу гидроксида. Значит, концентрация ионов гидроксида удваивается.
Шаг 3: Определите рН раствора.
pOH - это отрицательный логарифм концентрации ионов гидроксида. Исходя из шага 2, концентрация ионов гидроксида удваивается, то концентрация ионов гидроксида равна 0,02 н * 2 = 0,04 н.
pOH = -log(0,04) ≈ 1,40
Теперь, мы знаем pOH раствора. Чтобы найти рН, мы можем использовать следующую формулу:
pH + pOH = 14
pH + 1,40 ≈ 14
pH ≈ 14 - 1,40
pH ≈ 12,60
Таким образом, рН раствора сульфида натрия, учитывая только первую ступень гидролиза, примерно равен 12,60.