Question

Ступенчатые константы диссоциации сероводорода К1 и К2 равны соответственно 6*10^-8 и 1*10^-14. Вычислить концентрации ионов Н(+), HS(-), S(-2) в 0,1М растворе H2S. Только решение.

Answer 1

Решение.
Поскольку диссоциация H2S протекает преимущественно по первой ступени, то концентрацией H⁺, образующихся при диссоциации по второй ступени, можно пренебречь и считать, что
[H⁺]≈[HS⁻]
Тогда
[H⁺]≈[HS⁻] ≈ √K₁См = √6*10⁻⁸*0,1 = 7,7*10⁻⁵ моль/л
Значение [S²⁻] 
K₂ = [H⁺][S²⁻]/[HS⁻]
Поскольку [H⁺]≈[HS⁻], то К₂≈[S²⁻], то есть [S²⁻] = 1*10⁻¹⁴ моль/л

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать систему химических реакций, связанных с диссоциацией сероводорода (H2S) в водном растворе.

Представим реакцию диссоциации H2S следующим образом:

H2S ⇌ H+ + HS-

Затем, рассмотрим реакцию диссоциации HS-:

HS- ⇌ H+ + S(-2)

Мы предполагаем, что концентрация H2S в растворе составляет 0,1 М, поэтому мы можем записать начальные концентрации в нашей системе реакций:

[H2S] = 0,1 М [H+] = 0 М (начальная концентрация ионов H+) [HS-] = 0 М (начальная концентрация ионов HS-) [S(-2)] = 0 М (начальная концентрация ионов S(-2))

Пусть x - концентрация ионов H+ и HS- (поскольку они образуются в равном количестве) после диссоциации H2S.

Тогда по уравнению массового действия:

K1 = ([H+][HS-]) / [H2S]

K1 = (x * x) / (0,1 - x)

Решим это уравнение для x.

K1 * (0,1 - x) = x^2

6 * 10^-8 * (0,1 - x) = x^2

0,6 * 10^-8 - 6 * 10^-8x = x^2

x^2 + 6 * 10^-8x - 0,6 * 10^-8 = 0

Решив это квадратное уравнение, найдем значение x. Найденное значение x будет концентрацией ионов H+ и HS-.

После того, как мы найдем значение x, мы можем рассчитать концентрации ионов H+, HS- и S(-2) в 0,1 М растворе H2S.

[H+] = x М [HS-] = x М [S(-2)] = K2 * [HS-] = 1 * 10^-14 * x М

Именно так можно решить данную задачу. Обратите внимание, что для получения численного ответа необходимо решить квадратное уравнение, и решение может быть более сложным в случае, если уравнение не имеет аналитического решения.