Химия
8 класс
Вопрос
Вычислите $pH$ 0,1 М раствора сернистой кислоты, если $K_{1} = 1,66 \cdot 10^{-2}, K_{2} = 6,31 \cdot 10^{-8}$. С учетом приведенных констант диссоциации рассчитайте для процесса гидролиза сульфита натрия по первой ступени константу гидролиза, степень гидролиза и $pH$ 0,01 М раствора этой соли.
Ответ
Сернистая кислота $H_{2}SO_{3}$ - кислота средней силы, диссоциирует в водных растворах преимущественно по первой ступени:
$H_{2}SO_{3} \leftrightarrow H^{+} + HSO_{3}^{-}$.
По закону разведения Оствальда вычисляем концентрацию ионов $H^{+}$ и $pH$ раствора:
$c(H^{+}) = \sqrt{K_{1}c } ; c(H^{+}) = \sqrt{0,0166 \cdot 0,1} = 4,07 \cdot 10^{-2}$;
$pH = - lg c(H^{+}); pH = - lg 4,07 \cdot 10^{-2} = 1,39$.
Гидролиз сульфита натрия протекает по первой ступени в соответствии с уравнением:
$Na_{2}SO_{3} + HOH \leftrightarrow NaHSO_{3} + NaOH$;
$SO_{3}^{2-} + HOH \leftrightarrow HSO_{3}^{-} + OH^{-}$.
Находим константу и степень гидролиза сульфита натрия:
$K_{г} = \frac{K_{w}}{K_{2} }; K_{г} = \frac{10^{-14} }{6,31 \cdot 10^{-8}} = 1,58 \cdot 10^{-7}$;
$h = \sqrt{ \frac{K_{г} }{c} } = \sqrt{ \frac{1,58 \cdot 10^{-7}}{10^{-2} }} = 3,97 \cdot 10^{-3}$.
Определяем $pOH$ и $pH$ раствора соли:
$c(OH^{-}) = hc; c(OH^{-}) = 3,97 \cdot 10^{-3} \cdot 10^{-2} = 3,97 \cdot 10^{-5}$;
$pOH = - lg c(OH^{-}); pOH = - lg 3,97 \cdot 10^{-5} = 4,40$;
$pH = 14 - 4,40 = 9,60$.
Ответ: $pH =1,39; K_{г} = 1,58 \cdot 10^{-7}; h = 3,97 \cdot 10^{-3}; pH = 9,60$.