На рисунках изображены правила техники безопасности при работе в химической лаборатории и кабинете. Сформулируйте правила техники безопасности и возможные последствия их нарушений для каждого рисунка: А) Запрещается потому что, если , то . В) Запрещается потому что, если , то .
Для решения данной задачи, нам необходимо знать связь между константой диссоциации слабого однокислотного основания и pH раствора.
Константа диссоциации (K осн.) слабого однокислотного основания связана с pH раствора следующим образом:
K осн. = (OH⁻) * (H₃О⁺) / (Основание)
где (OH⁻) - концентрация гидроксидных ионов, (H₃О⁺) - концентрация ионов водорода (по совместительству кислотных ионов), а (Основание) - концентрация основания.
Теперь применим данную формулу к нашему случаю.
У нас есть раствор, содержащий 0,1 моль/л слабого однокислотного основания и 0,1 моль/л хлористой соли этого основания.
Обозначим концентрации основания и его соли, соответственно, как [B] и [S].
Тогда из условия задачи, [B] = 0,1 моль/л и [S] = 0,1 моль/л.
Также, искомый pH раствора обозначим как pH.
Теперь вспомним, что слабое основание диссоциирует в водном растворе следующим образом:
B + H₂O ↔ BH⁺ + OH⁻
При этом, константа диссоциации K осн. = (BH⁺) * (OH⁻) / (B)
В данной задаче у нас имеется хлористая соль основания, что означает, что ее ионы разделяются в растворе:
S ↔ S⁺ + Cl⁻
Таким образом, концентрации ионов будут равны [S⁺] = 0,1 моль/л и [Cl⁻] = 0,1 моль/л.
Также, ионы гидроксида (OH⁻) появляются при диссоциации слабого однокислотного основания.
Теперь применим принцип сохранения концентрации заряженных частиц:
[OH⁻] = [BH⁺] + [S⁺] = [BH⁺] + [Cl⁻]
В предыдущем уравнении у нас есть только одна неизвестная - концентрация ионов водорода [BH⁺]. Поэтому мы можем выразить [BH⁺] через остальные известные величины.
Теперь мы можем воспользоваться выражением для константы диссоциации, чтобы выразить [OH⁻]:
Первая стадия гидролиза
Молекулярное уравнение:
Fe(NO3)3 + HOH ⇄ FeOH(NO3)2 + HNO3
Полное ионное уравнение:
Fe3+ + 3NO3- + HOH ⇄ FeOH2+ + 2NO3- + H+ + NO3-
Краткое ионное уравнение:
Вторая стадия гидролизаFe3+ + HOH ⇄ FeOH2+ + H+
Молекулярное уравнение:
FeOH(NO3)2 + H2O ⇄ Fe(OH)2NO3 + HNO3
Полное ионное уравнение:
FeOH2+ + 2NO3- + H2O ⇄ Fe(OH)2+ + NO3- + H+ + NO3-
Краткое ионное уравнение:
Третья стадия гидролизаFeOH2+ + H2O ⇄ Fe(OH)2+ + H+
Молекулярное уравнение:
Fe(OH)2NO3 + H2O ⇄ Fe(OH)3 + HNO3
Полное ионное уравнение:
Fe(OH)2+ + NO3- + H2O ⇄ Fe(OH)3 + H+ + NO3-
Краткое ионное уравнение:
Fe(OH)2+ + H2O ⇄ Fe(OH)3 + H+
Т.к. в результате гидролиза образовались ионы водорода (H+), то раствор будет имееть кислую среду (pH < 7).
K2SO3
Первая стадия гидролиза
Молекулярное уравнение:
K2SO3 + H2O ⇄ KOH + KHSO3
Полное ионное уравнение:
2K+ + SO32- + H2O ⇄ K+ + OH- + K+ + HSO3-
Краткое ионное уравнение:
Вторая стадия гидролизаSO32- + H2O ⇄ HSO3- + OH-
Молекулярное уравнение:
KHSO3 + H2O ⇄ KOH + H2SO3
Полное ионное уравнение:
K+ + HSO3- + H2O ⇄ K+ + OH- + H2SO3
Краткое ионное уравнение:
HSO3- + H2O ⇄ H2SO3 + OH-
Т.к. в результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH-), то раствор будет имееть щелочную среду (pH > 7).