Рассчитайте концентрацию ионов NH4+(моль/л) и pH в растворе с ω(NH3) = 10% (плотность считать равной 1г/мл). Рассчитайте концентрацию ионов NH4+(моль/л) и pH в растворе с ω(NH3) = 10% (плотность считать равной 1г/мл).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета концентрации ионов NH4+ в растворе сначала найдем количество вещества NH3, содержащегося в 1 литре раствора:

m(NH3) = ω(NH3)V = 0.11000 г = 100 г

Теперь посчитаем количество моль NH3:

n(NH3) = m(NH3)/M(NH3) = 100 г / 17.031 г/моль ≈ 5.87 моль

Так как NH3 диссоциирует на NH4+ и OH-, то количество моль NH4+ будет равно количеству моль NH3:

n(NH4+) = n(NH3) = 5.87 моль

Концентрация ионов NH4+ в растворе будет:

c(NH4+) = n(NH4+)/V = 5.87 моль/л

Для расчета pH воспользуемся уравнением ионизации NH3:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-

Так как степень диссоциации слабого основания может быть вычислена как квадрат корня из постоянной диссоциации базы Kb, то:

pOH = 1/2 * (-log(Kb) + log(c(NH3)))

Так как NH3 + H2O -> NH4+ + OH- считается практически полной реакцией, то табличное значение Kb= 1.810^-5 = c(OH-)^2 / c(NH3), но т.к. степень диссоциации считается близкой к 1, перепишем Kb = 1.810^-5 = c(NH4+)/c(NH3)

c(NH4+) = c(NH3)

1.8*10^-5 = (5.87)^2 / c(NH3)

c(NH3) = (5.87)^2 / 1.810^-5 = 1.9210^4 моль/л

pOH = 1/2 (-log(1.810^-5) + log(1.92*10^4))

pOH = 3.77

pH = 14 - pOH = 14 - 3.77 = 10.23

Итак, концентрация ионов NH4+ в растворе равна 5.87 моль/л, а pH составляет 10.23.