Question

Вычислить pH раствора и степень кислотной диссоциации катиона соли ,если в 250 мл раствора содержится 0,535 г NH4C1;​

Answer 1

Хорошо, давайте решим задачу.

Сначала нам необходимо вычислить мольную концентрацию ионов NH4+ и Cl- в растворе. Для этого найдем количество вещества NH4Cl (в молях) по формуле:

n = m/M,

где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса.

Mолярная масса NH4Cl равна сумме молекулярных масс атомов, из которых состоит NH4Cl:

M(NH4Cl) = M(N) + 4 * M(H) + M(Cl),

где M(N) - молярная масса азота, M(H) - молярная масса водорода, M(Cl) - молярная масса хлора.

Теперь вычислим n:

n = 0.535 г / (14 г/моль + 4 * 1 г/моль + 35.5 г/моль).

n ≈ 0.008 моль.

Разделим количество вещества на объем раствора, чтобы найти мольную концентрацию (c) ионов NH4+ и Cl-:

c = n / V,

где c - мольная концентрация, n - количество вещества, V - объем раствора.

V = 250 мл = 0.25 л.

c(NH4+) = c(Cl-) = 0.008 моль / 0.25 л ≈ 0.032 моль/л.

Теперь рассмотрим диссоциацию NH4Cl в водном растворе:

NH4Cl → NH4+ + Cl-.

Катион NH4+ является слабой кислотой и может диссоциировать в воде:

NH4+ + H2O → NH3 + H3O+.

В результате диссоциации образуются аммиак NH3 и гидроксоний-ион H3O+. Также образуется обратное протолитическое соотношение, которое смещается вправо и обусловливает степень диссоциации катиона NH4+.

pH раствора - это показатель кислотности или щелочности раствора, который выражается в отрицательном логарифме концентрации ионов H3O+. Формула для вычисления pH:

pH = -log[H3O+].

Степень кислотной диссоциации (α), также называемая коэффициентом диссоциации, показывает, сколько процентов катионов NH4+ диссоциировало в растворе. Формула для вычисления α:

α = ([NH3] / c(NH4+)) * 100%,

где α - степень диссоциации, [NH3] - концентрация аммиака.

Чтобы решить эту задачу, нам нужно найти концентрацию аммиака [NH3]. Так как катион NH4+ и аммиак NH3 образуются в соотношении 1:1, можем сказать, что концентрация аммиака равна концентрации катиона NH4+:

[NH3] = c(NH4+) = 0.032 моль/л.

Теперь можем вычислить pH раствора и степень диссоциации катиона NH4+:

pH = -log[H3O+] = -log(c(NH4+)),

pH = -log(0.032) ≈ 1.5.

α = ([NH3] / c(NH4+)) * 100% = (0.032 / 0.032) * 100% ≈ 100%.

Таким образом, pH раствора NH4Cl составляет примерно 1.5, а степень кислотной диссоциации катиона NH4+ равна примерно 100%.