skanuj0076 2

148 S. Równowagi Jonowe w rofdciic/onych rogi norach nodgjtł

Stężenie jonów oksoniowych jest znacznie większe od wodorotlenkowych, co jest zgodne z założeniem (6.14).

f--iĄ-_8i5.₁₀'

1,3-10“¹

Stężenie jonów HS" jest znacznie większe od siarczków, co jest zgodne z założeniem (6.12).

Podstawiając obliczone wartości stężeń do bilansu ładunków (6.8): otrzymuje się: lewa strona bilansu

L-c_Hr+2-c^+c_ar“U-lCr⁴+2-lJ-10"^o+9,M0^H,-l,Ma⁴,

prawa strona bilansu P=c_u„. -1.I10*⁴.

HjO

Przyjęte założenia są słuszne (L = P).

Odpowiedź

Stężenie jonów oksoniowych i siarczkowych w roztworze wodnym! siarkowodoru o stężeniu formalnym c = 0,1 mol/dm³ wynoszą;

U-1CT mol/dm³, c^= U-10"^,smol/dm^ł.

W roztworze kwasu siarkowodorowego spełniona jest słaba nierówność:

ChiO**chs~

Do obliczenia przybliżonej wartości stężenia siarczków można skorzystać ze wzorów (6.5) i (6.17) otrzymując zależność:

c_s>--K*-^£i3L=K*

CHtOl_

,-n

mol

dm^J

Wartości stężenia siarczków obliczone według wzorów (6.25) i (6.26) są takie same.

5.4. Roztwory soli

Przykład 7

Obliczyć wartość pH roztworu soli cyjanku potasu (KCN) o stężeniu c -0,150 mol/dm*.

K*- 1,0- 10'^M, stała protolizy kwasu cyjanowodorowego K, - 6,3* 10"¹⁰.

MODEL STECHIOMETRYCZNY

Cyjanek potasu jest mocnym elektrolitem. Równowaga reakcji dysocjacji soli jest daleko przesunięta w prawo. Można przyjąć, że w roztworze wodnym KCN dysocjuje w 100%.

KCN —K* + CN"    (7.1)

Jon CN", zgodnie z teorią Brdnsteda, jest słabą zasadą i w roztworze wodnym ustala się równowagą reakcji:

CN" + HaO = HCN + OH"    (7.2)

Jon K* nie ulega protolizie. W układzie ustala się jeszcze równowaga reakcji autoprotolizy wody:

2H₂0*H₃0⁺ + 0H"    (7.3)

Składniki roztworu: jony K⁺, HjO\ CN*, OH", cząsteczki kwasu HCN i H₂0

-    - -    ■ 1

MODEL MATEMATYCZNY Opis równowagi

Równowagę reakcji (7.2) i (7.3) opisują stałe (patrz równania (9), (18)):

^CHCN ’^COH" Kb	(7.4)
^CCN“
Kw"V*	(7-5)

Wśród danych w zadaniu nie podano wartości stałej protolizy K*, a jedynie stałej dysocjacji kwasu cyjanowodorowego K* Kwas HCN i jon CN^- zgodnie z teorią Brdnsteda stanowią sprzężoną parę kwas - zasada. Nietrudno wykazać, że pomiędzy stałymi K, i K_b istnieje ścisły związek. Zgodnie z definicją stała protolizy dla kwasu HCN wynosi:

K, -l^clr'^C|l!0>    (7.6)

^CHCN