Question

Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: Ca(NO3)2, Na2SO4, Na2HPO4. Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.1 моль/л, а константа диссоциации кислоты равна Ка2 = 6.2·10-8.

Answer 1

Na2HPO4 подвергается гидролизу

Answer 2

Соль, которая подвергается гидролизу, это Na2HPO4.

При гидролизе Na2HPO4 в растворе образуются ионы Na+ и HPO42-, а водная среда взаимодействует с ионами HPO42-, что приводит к образованию ионов H3O+ и OH-. Таким образом, раствор становится слабо кислотным или слабо щелочным в зависимости от того, какой из этих процессов преобладает.

Напишем уравнение реакции гидролиза для Na2HPO4:

HPO42- + H2O ⇌ H2PO4- + OH-

Так как концентрация Na2HPO4 равна 0,1 М, то концентрация HPO42- также равна 0,1 М (так как Na2HPO4 содержит два иона Na+ и один ион HPO42-).

Для решения этой задачи нам нужно вычислить константу гидролиза (Kh) и рН раствора.

Константа гидролиза (Kh) может быть определена с помощью уравнения:

Kh = [H2PO4-][OH-] / [HPO42-]

Мы можем предположить, что концентрация OH- крайне мала в сравнении с концентрацией HPO42-. Это связано с тем, что HPO42- является слабой кислотой, а OH- является сильной основой. Поэтому мы можем пренебречь концентрацией OH- и упростить уравнение:

Kh ≈ [H2PO4-] / [HPO42-]

Теперь мы можем вычислить Kh, используя константу диссоциации кислоты (Ka2) для HPO42-:

Ka2 = [H+][HPO42-] / [H2PO4-]

[H+][HPO42-] = Ka2[H2PO4-]

[H2PO4-] = [Na2HPO4] = 0,1 М

[HPO42-] = [H2PO4-] / [H+] = Ka2 / [H+]

Таким образом,

Kh = [H2PO4-] / [HPO42-] ≈ [Na2HPO4] / [HPO42-] = 0,1 / (Ka2 / [H+]) = [H+] / Ka2

Теперь мы можем использовать выражение для константы гидролиза (Kh), чтобы определить рН раствора:

Kh = [H+] / Ka2

[H+] = KhKa2 = (0,1 / Ka2) * Ka2 = 0,1

pH = -log[H+] = -log(0,1) ≈ 1

Т