ค่าคงที่การแยกกรดของ "H" _2 "S" และ "HS" ^ - คือ 10 ^ -7 และ 10 ^ -13 ตามลำดับ ค่าความเป็นกรดด่างของสารละลาย 0.1 H ของ "H" _2 "S" จะเป็นเท่าไหร่?

ค่าคงที่การแยกกรดของ "H" _2 "S" และ "HS" ^ - คือ 10 ^ -7 และ 10 ^ -13 ตามลำดับ ค่าความเป็นกรดด่างของสารละลาย 0.1 H ของ "H" _2 "S" จะเป็นเท่าไหร่?
Anonim

ตอบ:

#pH ประมาณ 4 # ตัวเลือก 3

คำเตือน: คำตอบที่ค่อนข้างยาว แต่คำตอบนั้นไม่เลวอย่างที่ใครคิด

คำอธิบาย:

เพื่อค้นหา # # ค่า pH เราต้องค้นหาว่ามันแยกจากกันมากแค่ไหน:

ลองตั้งค่าสมการโดยใช้ # K_a # ค่า:

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

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

กรดนี้จะแยกตัวออกจากกันในสองขั้นตอน เราจะได้รับความเข้มข้นของ # H_2S # ดังนั้นให้เริ่มจากด้านบนและทำตามวิธีของเรา

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

# 10 ^ -8 = (H_3O ^ + ครั้ง HS ^ -) #

จากนั้นเราสามารถสรุปได้ว่าสปีชีส์ทั้งสองนี้อยู่ในอัตราส่วน 1: 1 ในการแยกจากกันทำให้เราสามารถหาสแควร์รูทเพื่อค้นหาความเข้มข้นของสปีชีส์ทั้งสอง:

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

ตอนนี้อยู่ในความร้าวฉานที่สอง # HS ^ - # จะทำหน้าที่เป็นกรด นั่นหมายถึงเราเชื่อมต่อความเข้มข้นที่พบในการคำนวณครั้งแรกในตัวหารของการแยกส่วนที่สอง:

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

หลักการเดียวกันในการหาความเข้มข้นของ # H_3O ^ + #:

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

ดังนั้น:

#sqrt (10 ^ -17) = 3.16 ครั้ง 10 ^ -9 = H_3O ^ + = S ^ (2 -) #

ดังนั้นความเข้มข้นรวมของ # H_3O ^ + # จะ:

# 10 ^ -4 + (3.16 คูณ 10 ^ -9) ประมาณ 10 ^ -4 #

# ค่า pH = -log H_3O ^ + #

# ค่า pH = -log 10 ^ -4 #

# ค่า pH = 4 #

ดังนั้นการแยกส่วนที่สองจึงมีขนาดเล็กมากมันไม่ได้ส่งผลกระทบต่อค่า pH อย่างแท้จริง ฉันเดาว่านี่เป็นการสอบแบบเลือกตอบคุณจำเป็นต้องดูความร้าวฉานครั้งแรกและค้นหาสแควร์รูทของ #10^-8# เพื่อค้นหา # H_3O ^ + # ความเข้มข้นและด้วยเหตุนี้ # # ค่า pH ใช้กฎหมายบันทึก:

# log_10 (10 ^ x) = x #

แต่มันก็เป็นการดีที่จะให้ละเอียด:)