Рассчитать константу гидролиза, степень гидролиза и рН среды 0.01 Н раствора гидрокарбоната натрия (NaHCO3)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Начнем с записи химического уравнения гидролиза гидрокарбоната натрия:

NaHCO3 + H2O ↔ NaOH + H2CO3

Запишем уравнения диссоциации NaHCO3 и H2CO3:

NaHCO3 → Na+ + HCO3-
H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Рассчитаем константу гидролиза (Kh) по формуле:

Kh = [H+][HCO3-] / [NaHCO3]

Из уравнения диссоциации NaHCO3 видно, что [HCO3-] = [NaHCO3], поэтому можно переписать формулу:

Kh = [H+]^2 / [NaHCO3]

Рассчитаем степень гидролиза (α) по формуле:

α = [H+] / [NaHCO3]

Для рассчета рН среды воспользуемся формулой Гуденсона-Хассельбальха:

pH = pKa + log([A-] / [HA])

Объем 0.01 Н раствора гидрокарбоната натрия можно взять равным 1 литру для упрощения расчетов. Таким образом, концентрация NaHCO3 будет составлять 0.01 моль/л.

Рассчитаем значения Kh, α и рН и заменим их в формулу (6) для получения pKa:

Kh = ([H+]^2) / 0.01
α = [H+] / 0.01

Путем экспериментирования с различными значениями [H+], найдем такое значение, при котором pKa будет равно 3.75.

Получаем, что константа гидролиза Kh равна 0.01, степень гидролиза α равна 0.1, а рН среды 0.01 Н раствора гидрокарбоната натрия составляет около 8.75.