Question

Концентрация серной кислоты в растворе равна 5*10-3 моль/л. Рассчитайте рН и концентрацию гидроксид-ионов в этом растворе.

Answer 1

H₂SO₄ ⇄ 2H⁺ + SO₄²⁻

[H⁺] = C(H₂SO₄)*α*n = 5*10⁻³*1*2 = 0,01 моль/л
pH = - lg[H⁺] = - lg0,01 = 2
[H⁺]*[OH⁻] = 10⁻¹⁴, отсюда рассчитаем концентрацию гидроксид-ионов [OH⁻] = 10⁻¹⁴/[H⁺] = 10⁻¹⁴/0,01 = 10⁻¹² моль/л

ответ: pH = 2, [OH⁻] = 10⁻¹² моль/л

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулы, связанные с концентрацией водорода и гидроксид-ионов в растворе.

1. Рассчет рН: РН выражается по формуле: \[ \text{pH} = -\log[H^+] \]

Где \( [H^+] \) - концентрация ионов водорода. В данном случае, так как у нас серная кислота (\(H_2SO_4\)), которая диссоциирует в два иона водорода (\(H^+\)), концентрация ионов водорода в растворе будет равна удвоенной концентрации серной кислоты.

\[ [H^+] = 2 \times 5 \times 10^{-3} \, \text{моль/л} \]

Подставим значение в формулу для рН:

\[ \text{pH} = -\log(2 \times 5 \times 10^{-3}) \]

Вычислите это значение, чтобы получить рН.

2. Рассчет концентрации гидроксид-ионов: Связь между концентрацией ионов водорода (\( [H^+] \)) и концентрацией ионов гидроксида (\( [OH^-] \)) в растворе задается ионизационной константой воды (\( K_w \)), которая равна \( 1.0 \times 10^{-14} \) при 25°C.

Уравнение связи между \( [H^+] \) и \( [OH^-] \) выглядит так: \[ [H^+] \times [OH^-] = K_w \]

Мы уже выразили \( [H^+] \), поэтому подставим это в уравнение:

\[ (2 \times 5 \times 10^{-3}) \times [OH^-] = 1.0 \times 10^{-14} \]

Решите это уравнение для \( [OH^-] \), чтобы найти концентрацию гидроксид-ионов в растворе.

Выполните эти шаги, и вы получите рН и концентрацию гидроксид-ионов в данном растворе серной кислоты.