Решить Напишите молекулярные и ионные уравнения первой ступени гидролиза и вычислите константу гидролиза (Кг), степень гидролиза (h) и рН в 0,05 М растворt NH4NO3
Хорошо, чтобы решить эту задачу, необходимо знать несколько базовых концепций химии. Давайте начнем с определения гидролиза.
Гидролиз - это реакция разложения водой солей или молекул, при которой происходит образование кислоты или основания. Гидролиз может быть ионным или молекулярным, в зависимости от типа вещества, которое гидролизируется.
В данной задаче речь идет о первичном или прямом гидролизе соли NH4NO3. Давайте начнем с молекулярного уравнения реакции гидролиза:
NH4NO3 + H2O → NH4OH + HNO3
Здесть NH4NO3 - это соль аммония и нитратной кислоты, H2O - вода, NH4OH - гидроксид аммония и HNO3 - нитратная кислота.
Теперь наша задача состоит в том, чтобы написать ионное уравнение этой реакции. Для этого нам необходимо разложить исходные реагенты и продукты реакции на ионы:
Теперь мы можем записать ионное уравнение первичного гидролиза NH4NO3:
NH4+ + NO3- + H2O → NH4+ + OH- + H+ + NO3-
Теперь, чтобы вычислить константу гидролиза (Кг), мы должны знать конечные концентрации ионов в растворе.
Дано, что раствор имеет концентрацию 0,05 М NH4NO3. Так как NH4NO3 диссоциирует на ионы NH4+ и NO3-, концентрации ионов NH4+ и NO3- будут такими же, как и концентрация NH4NO3, то есть 0,05 М.
Теперь можем вычислить степень гидролиза (h), которая выражается как отношение концентрации гидролизующегося иона (NH4+) к начальной концентрации соли (NH4NO3):
h = [NH4+] / [NH4NO3] = 0,05 М / 0,05 М = 1
Так как степень гидролиза равна 1, значит гидролиз полный.
Для вычисления константы гидролиза (Кг) мы используем выражение:
Кг = [OH-] [H+] / [NH4OH]
Мы знаем, что при гидролизе формируется OH- и H+. Однако их концентрация зависит от рН в растворе.
В данном случае мы можем использовать уравнение водного диссоциации, чтобы вычислить концентрацию H+ и OH-:
H2O ↔ H+ + OH-
Так как концентрация H2O очень большая по сравнению с концентрациями H+ и OH-, мы можем пренебречь ее вкладом в константу гидролиза.
Теперь мы знаем, что раствор NH4NO3 является нейтральным, так как NH4+ - слабая кислота, а NO3- - слабое основание. Следовательно, концентрации H+ и OH- равны друг другу и составляют 10^-7 М.
Теперь мы можем вычислить константу гидролиза (Кг):
Кг = [OH-] [H+] / [NH4OH]
Кг = (10^-7) (10^-7) / [NH4OH]
Так как концентрация NH4OH составляет 0,05 М, мы подставляем эту величину в формулу:
Кг = (10^-7) (10^-7) / 0,05 М
Кг = 10^-7 / 0,05 М
Кг = 2 x 10^-6 М
Наконец, мы можем вычислить рН в 0,05 М растворе NH4NO3:
Я надеюсь, что этот подробный ответ помог вам понять процесс гидролиза и его решение. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.
Гидролиз - это реакция разложения водой солей или молекул, при которой происходит образование кислоты или основания. Гидролиз может быть ионным или молекулярным, в зависимости от типа вещества, которое гидролизируется.
В данной задаче речь идет о первичном или прямом гидролизе соли NH4NO3. Давайте начнем с молекулярного уравнения реакции гидролиза:
NH4NO3 + H2O → NH4OH + HNO3
Здесть NH4NO3 - это соль аммония и нитратной кислоты, H2O - вода, NH4OH - гидроксид аммония и HNO3 - нитратная кислота.
Теперь наша задача состоит в том, чтобы написать ионное уравнение этой реакции. Для этого нам необходимо разложить исходные реагенты и продукты реакции на ионы:
NH4NO3 → NH4+ + NO3-
H2O → H+ + OH-
NH4OH → NH4+ + OH-
HNO3 → H+ + NO3-
Теперь мы можем записать ионное уравнение первичного гидролиза NH4NO3:
NH4+ + NO3- + H2O → NH4+ + OH- + H+ + NO3-
Теперь, чтобы вычислить константу гидролиза (Кг), мы должны знать конечные концентрации ионов в растворе.
Дано, что раствор имеет концентрацию 0,05 М NH4NO3. Так как NH4NO3 диссоциирует на ионы NH4+ и NO3-, концентрации ионов NH4+ и NO3- будут такими же, как и концентрация NH4NO3, то есть 0,05 М.
Теперь можем вычислить степень гидролиза (h), которая выражается как отношение концентрации гидролизующегося иона (NH4+) к начальной концентрации соли (NH4NO3):
h = [NH4+] / [NH4NO3] = 0,05 М / 0,05 М = 1
Так как степень гидролиза равна 1, значит гидролиз полный.
Для вычисления константы гидролиза (Кг) мы используем выражение:
Кг = [OH-] [H+] / [NH4OH]
Мы знаем, что при гидролизе формируется OH- и H+. Однако их концентрация зависит от рН в растворе.
В данном случае мы можем использовать уравнение водного диссоциации, чтобы вычислить концентрацию H+ и OH-:
H2O ↔ H+ + OH-
Так как концентрация H2O очень большая по сравнению с концентрациями H+ и OH-, мы можем пренебречь ее вкладом в константу гидролиза.
Теперь мы знаем, что раствор NH4NO3 является нейтральным, так как NH4+ - слабая кислота, а NO3- - слабое основание. Следовательно, концентрации H+ и OH- равны друг другу и составляют 10^-7 М.
Теперь мы можем вычислить константу гидролиза (Кг):
Кг = [OH-] [H+] / [NH4OH]
Кг = (10^-7) (10^-7) / [NH4OH]
Так как концентрация NH4OH составляет 0,05 М, мы подставляем эту величину в формулу:
Кг = (10^-7) (10^-7) / 0,05 М
Кг = 10^-7 / 0,05 М
Кг = 2 x 10^-6 М
Наконец, мы можем вычислить рН в 0,05 М растворе NH4NO3:
pOH = -log[OH-] = -log(10^-7) = 7
pH + pOH = 14 (по определению водной диссоциации)
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 7
pH = 7
Таким образом, рН раствора NH4NO3 равно 7.
Я надеюсь, что этот подробный ответ помог вам понять процесс гидролиза и его решение. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.