Question

Растворов имеет pH 2. Укажите концентрацию Н+ и Н- ионов среду этого раствора и окраску фенолфталеина в нем

Answer 1

Величина pH рассчитывается по формуле:

                                                        $pH = -lg[H^+] = 14+lg[OH^-]$

где lg - десятичный логарифм, [H⁺] - концентрация ионов H⁺ (протонов), [OH⁻] - концентрация ионов OH⁻

Подставляем и считаем:

1) -lg[H⁺] = 2

lg[H⁺] = lg(10⁻²)

[H⁺] = 10⁻² = 0,01

2) 14 + lg[OH⁻] = 2

lg[OH⁻] = -12

lg[OH⁻] = lg(10⁻¹²)

[OH⁻] = 10⁻¹²

Среда такого раствора - сильно кислая (т.к. pH < 7), а значит, раствор фенолфталеина будет бесцветным.

Ответ: [H⁺] = 10⁻²

           [OH⁻] = 10⁻¹²

Окрас - бесцветный

Answer 2

Если раствор имеет pH 2, это указывает на то, что он является кислотным, так как pH ниже 7 считается кислотным. Чтобы узнать концентрацию H+ и OH- ионов в этом растворе, можно использовать формулу для расчета концентрации водородных и гидроксидных ионов в водных растворах:

pH = -log[H+]

где [H+] - концентрация водородных ионов.

Таким образом, для раствора с pH 2:

pH = -log[H+] 2 = -log[H+]

Теперь найдем концентрацию H+:

[H+] = 10^(-pH) [H+] = 10^(-2) [H+] = 0.01 М (моль/литр)

Так как это кислотный раствор, концентрация OH- ионов будет намного меньше, и она может быть рассчитана с использованием константы воды (Kw), которая равна 1.0 x 10^(-14) при 25°C:

[H+][OH-] = Kw 0.01[OH-] = 1.0 x 10^(-14)

Теперь найдем концентрацию OH-:

[OH-] = Kw / [H+] [OH-] = (1.0 x 10^(-14)) / (0.01) [OH-] = 1.0 x 10^(-12) М

Таким образом, концентрация H+ и OH- ионов в данном растворе составляет 0.01 М и 1.0 x 10^(-12) М соответственно.

Что касается фенолфталеина, этот индикатор обычно используется для определения pH растворов в интервале от 8 до 10. В данном случае, так как pH намного ниже этого интервала (равен 2), фенолфталеин не будет изменять цвет в растворе, и он останется без окраски.