Химия
8 класс
Вопрос
Индикатор фенолфталеин окрашивается в щелочной среде, если концентрация OH-ионов превышает 2,7⋅10−7. Метилоранж приобретает желтую окраску при концентрации OH-ионов выше 7,6⋅10−11. При меньшей концентрации он имеет красную окраску.
Вычислите, какое количество хлористого водорода (в молях) следует ввести в раствор, содержащий 0,1 моля гидроксида аммония в 1 л, чтобы
а) добавка небольшого количества фенолфталеина еще вызывала окрашивание;
б) при добавке метилоранжа желтая окраска раствора перешла в красную;
На основании проведенных расчетов установите, какой из индикаторов следует использовать при титровании водного раствора аммиака соляной кислотой.
(Константу диссоциации NH4OH(NH3⋅H2O) принять равной 1,8⋅10−5.)
Ответ
K=[NH+4][OH−][NH3⋅H2O]=1,8⋅10−5.
Необходимо взять x молей HCl. Если пренебречь малой диссоциацией «NH4OH» и считать, что NH4Cl диссоциирован полностью, то концентрация ионов NH+4 равна х. В результате концентрация «NH4OH» будет (0,1−х). В первом опыте
x1⋅2,7⋅10−70,1−x1=1,8⋅10−5,
откуда
x1=0,1⋅1,8−51,8⋅10−5+2,7⋅10−7=0,0986 моля.
Во втором опыте
x2⋅7,6⋅10−110,1−x2=1,8⋅10−5,
откуда
x2=0,1⋅1,8⋅10−51,8⋅10−5+7,6⋅10−11=0,1 моля
(величиной второго члена в знаменателе можно пренебречь).
Отсюда следует, что при титровании раствора аммиака соляной кислотой в качестве индикатора необходимо использовать метилоранж, а не фенолфталеин.