Для определения степени диссоциации слабого основания и рН раствора воспользуемся формулами и определениями химического равновесия.
Степень диссоциации (α) можно определить по формуле:
α = √(Кc / C₀)
где Кc - константа диссоциации, а C₀ - начальная концентрация раствора.
В заданном вопросе у нас есть Кc = 10^-8 и C₀ = 0,01 моль/л.
Подставляем данные в формулу:
α = √(10^-8 / 0,01)
α = √(10^-10)
α ≈ 10^-5
Таким образом, степень диссоциации слабого основания ROH равна примерно 10^(-5).
Теперь перейдем к определению рН раствора. По определению, вода взаимодействует с основаниями, образуя ион гидроксида (OH-) и протон (H+):
ROH + H2O ⇌ RO⁻ + H⁺
Константа диссоциации воды (Кw) равна 10^-14 (при 25 °C):
Kw = [H⁺] [OH⁻]
Так как распад основания ROH в растворе происходит почти полностью, то концентрация H⁺ и RO⁻ в итоге будет равна степени диссоциации (α). Следовательно:
[H⁺] = α = 10^-5
[OH⁻] = α = 10^-5
По определению рН, мы знаем, что:
рН = -log[H⁺]
Подставляем [H⁺] в формулу:
рН = -log(10^-5)
рН = 5
Таким образом, рН раствора слабого основания ROH с концентрацией 0,01 моль/л равен 5.
Надеюсь, ответ был понятен и подробен для вас. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!
ΔE = ОВП оксиданта - ОВП восстановителя
= 1,51 В - 0,77 В
= 0,74 В
Б) Теперь рассмотрим вопрос при pH=9 и рассчитаем окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) для раствора, полученного приливании 20 мл 0,1 н. раствора Na3AsO3 и 18 мл 0,1 н. раствора I2.
Шаг 1: Найдем ОВП для каждого оксиданта и восстановителя.
- Оксидант: I2. В растворе с pH=9 I2 присутствует в форме элементарного ионного и, в данном случае, основного вида - I. Для I2 → 2I ОВП составляет 0,54 В.
- Восстановитель: Na3AsO3. Na3AsO3 окисляется до натриевого арсенита (Na3AsO4). ОВП для этой реакции равно 0,56 В.
ΔE = ОВП оксиданта - ОВП восстановителя
= 0,54 В - 0,56 В
= -0,02 В
ОТВЕТ:
а) Рассчитанный окислительно-восстановительный потенциал для смеси растворов FeSO4 и KMnO4 составляет 0,74 В.
б) Рассчитанный ОВП для смеси растворов Na3AsO3 и I2 составляет -0,02 В.
Обратите внимание, что разность электродных потенциалов ΔE позволяет оценить, будет ли происходить реакция окисления-восстановления и в какую сторону она направлена. Положительное значение ΔE означает, что реакция будет происходить в прямом направлении (окисление оксиданта, восстановление восстановителя), а отрицательное значение ΔE указывает на процесс, происходящий в обратном направлении (окисление восстановителя, восстановление оксиданта).
Для определения степени диссоциации слабого основания и рН раствора воспользуемся формулами и определениями химического равновесия.
Степень диссоциации (α) можно определить по формуле:
α = √(Кc / C₀)
где Кc - константа диссоциации, а C₀ - начальная концентрация раствора.
В заданном вопросе у нас есть Кc = 10^-8 и C₀ = 0,01 моль/л.
Подставляем данные в формулу:
α = √(10^-8 / 0,01)
α = √(10^-10)
α ≈ 10^-5
Таким образом, степень диссоциации слабого основания ROH равна примерно 10^(-5).
Теперь перейдем к определению рН раствора. По определению, вода взаимодействует с основаниями, образуя ион гидроксида (OH-) и протон (H+):
ROH + H2O ⇌ RO⁻ + H⁺
Константа диссоциации воды (Кw) равна 10^-14 (при 25 °C):
Kw = [H⁺] [OH⁻]
Так как распад основания ROH в растворе происходит почти полностью, то концентрация H⁺ и RO⁻ в итоге будет равна степени диссоциации (α). Следовательно:
[H⁺] = α = 10^-5
[OH⁻] = α = 10^-5
По определению рН, мы знаем, что:
рН = -log[H⁺]
Подставляем [H⁺] в формулу:
рН = -log(10^-5)
рН = 5
Таким образом, рН раствора слабого основания ROH с концентрацией 0,01 моль/л равен 5.
Надеюсь, ответ был понятен и подробен для вас. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!