Kwasowa stała dysocjacji „H” _2 „S” i „HS” ^ - wynosi odpowiednio 10 ^ -7 i 10 ^ -13. PH 0,1 M wodnego roztworu „H” _2 „S” będzie wynosić?

Odpowiedź:

#pH około 4 # więc opcja 3.

Uwaga: Nieco długa odpowiedź, ale odpowiedź nie jest tak zła, jak mogłoby się wydawać!

Wyjaśnienie:

Aby znaleźć # pH # musimy ustalić, jak daleko się oddzieliło:

Ustawmy jakieś równanie za pomocą # K_a # wartości:

#K_a (1) = (H_3O ^ + razy HS ^ -) / (H_2S) #

#K_a (2) = (H_3O ^ + razy S ^ (2 -)) / (HS ^ (-)) #

Ten kwas dysocjuje w dwóch etapach. Otrzymujemy koncentrację # H_2S # więc zacznijmy od góry i przejdźmy w dół.

# 10 ^ -7 = (H_3O ^ + razy HS ^ -) / (0.1) #

# 10 ^ -8 = (H_3O ^ + razy HS ^ -) #

Następnie możemy założyć, że oba te gatunki są w stosunku 1: 1 w dysocjacji, co pozwala nam wziąć pierwiastek kwadratowy, aby znaleźć stężenie obu gatunków:

#sqrt (10 ^ -8) = 10 ^ -4 = (H_3O ^ + = HS ^ -) #

Teraz w drugiej dysocjacji # HS ^ - # będzie działać jak kwas. Oznacza to, że podłączamy stężenie znalezione w pierwszym obliczeniu w mianowniku drugiej dysocjacji:

# 10 ^ -13 = (H_3O ^ + razy S ^ (2 -)) / (10 ^ -4) #

Ta sama zasada, aby znaleźć stężenie # H_3O ^ + #:

# 10 ^ -17 = (H_3O ^ + razy S ^ (2 -)) #

Stąd:

#sqrt (10 ^ -17) = 3,16 razy 10 ^ -9 = H_3O ^ + = S ^ (2 -) #

Więc łączna koncentracja # H_3O ^ + # będzie:

# 10 ^ -4 + (3,16 razy 10 ^ -9) około 10 ^ -4 #

# pH = -log H_3O ^ + #

# pH = -log 10 ^ -4 #

# pH = 4 #

Tak więc druga dysocjacja była tak mała, że tak naprawdę nie wpłynęła na pH. Domyślam się, że jeśli był to egzamin wielokrotnego wyboru, wystarczy spojrzeć na pierwszą dysocjację i znaleźć pierwiastek kwadratowy z #10^-8# znaleźć # H_3O ^ + # koncentracja, a stąd # pH # korzystając z prawa do dziennika:

# log_10 (10 ^ x) = x #

Ale zawsze dobrze jest być dokładnym:)