Главные вкладки

    Водородный показатель-решение задач
    учебно-методический материал по химии (11 класс) на тему

    Громова Ольга Ильинична

    Очень часто затруднения вызывает решение задач на водородный показатель.

     Постараемся рассмотреть некоторые задачи на эту тему, и может быть это кому-нибудь из учителей поможет при рассмотрении данной темы.

      

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    Microsoft Office document icon vodorodnyy_pokazatel.doc159.5 КБ

    Предварительный просмотр:

    Водородный показатель

    Очень часто затруднения вызывает решение задач на водородный показатель.

     Постараемся рассмотреть некоторые задачи на эту тему, и может быть это кому-нибудь из учителей поможет при рассмотрении данной темы.

     Вода слабый электролит.         Н2О+ОН

    Напишем выражение для константы диссоциации воды:

                       КД=

     

    Перепишем это уравнение следующим образом:

                    =К[H2O];    [H2O]Kд=

    Произведение концентраций ионов водорода и гидроксид – ионов называется ионным произведением воды.

    Установлено, что при 250С ионное произведение воды КН2О=10-14 

    Ионное произведение величина постоянная.

    Растворы, в которых концентрация, ионов водорода и гидроксид-ионов одинакова, называются нейтральными растворами. При 250С, как уже сказано, в нейтральных растворах концентрация, как ионов водорода, так и гидроксид-ионов, равна 10-7моль/л.

    В кислых растворах больше концентрация ионов водорода, в щелочных-концентрация гидроксид-ионов. Но какова бы ни была реакция раствора, произведение концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов остаётся постоянным.

            Нейтральный раствор    [н+]=10-7моль/л

                                  Кислый раствор              [н+]>10-7моль/л

                                  Щелочной раствор          [н+]<10-7моль/л

    Кислотность или щёлочность раствора можно выразить другим, более удобным способом: вместо концентрации ионов водорода указывают её десятичный логарифм, взятый с обратным знаком. Последняя величина называется водородным показателем и обозначается рН. Например, если [н+]=10-5моль/л, то рН=5; если[н+]=10-9моль/л, то рН=9.

    Отсюда ясно, что в нейтральном растворе р Н =7

                                      В кислых растворах      р Н<7

                                      В щелочных растворах р Н>7

     

     Задача №1. Определить концентрацию гидроксид-ионов, если концентрация ионов водорода равна

    10-3 моль/л.

    ДАНО:                                         РЕШЕНИЕ

    +]=10-3 моль/л          КН2О=+][ОН-];     КН2О=10-14;         10-3>10-7;    

    __________           [ОН-]===10-11моль/л;  [Н+]>7 среда кислотная.

    [ОН-]=?                                                        Ответ. [ОН-]=10-11моль/л;  

    Задача №2.Определить концентрацию ионов водорода, если концентрация гидроксид-ионов равна

    10-5 моль/л.

    ДАНО:                                 РЕШЕНИЕ

    [ОН-]=10-5моль/л        КН2О=[Н+][ОН-];  [Н+]==10-9моль/л

    _______________         [Н+]<10-7    cреда щелочная.         Ответ. [Н+]=10-9моль/л

    +]=?

     Задача №3. Определить концентрацию ионов водорода, если р Н раствора равен 1,6

    ДАНО:                                     РЕШЕНИЕ

    р Н=1,6                     р Н=-lg[H+];     [H+]=10-р Н;      [Н+]=10-1,6 0,025 =2,510-2

    ________

    +]=?

     

    Задача №4. Концентрация ионов водорода в растворе равна 410-3моль/л.

    Определите р Н раствора.

    ДАНО:                                      РЕШЕНИЕ

    +]=410-3моль/л          р Н= -lg[H+];     р Н=-lg410-3 = -(lg4+lg10-3)= -(lg4-3)=

    ________________           =3-lg4 =3-0,6 = 2,4

    р Н=?

     

    Задача №5. Чему равна концентрация гидроксид-ионов в растворе р Н которого равна 10,8

    ДАНО:                                       РЕШЕНИЕ

    р Н =10,8                         р Н =-lg[H+];    [H+]=10-PH;   [H+]=10-10,8;

    __________                     KH2O=[H+][OH-];    [OH-]==10-3,2=6,3110-4/

    [ОН-]=?

     Задача №6. Чему равна молярная концентрация растворов HNO3 и NaOH, если для первого раствора  р Н =2, а для второго-13?

    Для сильных электролитов [Н+]=СМ (молярной концентрации)

    ДАНО:                                 РЕШЕНИЕ

     р Н(HNO3)=2                     HNO3H++NO3-

    _____________                   т. к. кислота одноосновная [HNO3]=[H+];

    C(HNO3)=?                          p H =2[H+]=10-2моль/л. [H+]=C, тогда С(HNO3)=10-2моль/л

    С(NaOH)=?                          NaOHNa++OH-;     [OH-]=[NaOH](т. к. основание однокислотное).   р Н =13; [H+]= 10 -p H; [H+]=10-13;   [OH-]=;  [OH-]==10-1моль/л.

            С(NaOH)=[OH-];   C(NaOH)=10-1моль/л

    Для слабых электролитов [Н+]=, отсюда видно, что для слабых электролитов

    необходимо знать константу диссоциации. (Кg-это справочный материал).

    Задача №7.Какое значение р Н раствора, в котором а) концентрация HCN=0,1моль/л, в) молярная концентрация CH3COOH=5,7510-4моль/л

    ДАНО:                                      РЕШЕНИЕ

    С(HCN)=0,1моль/л         а)p H = -lg[H+]; [H+]==0,88810-5моль/л

    Кд(HCN)=7,910-10          p H = -lg0,88810-5= -(lg0,888+lg10-5)= -(lg0,888-5)=5- lg0,888

    C(CH3COOH)=5,7510-4           =5,05

    Кq(CH3COOH)=1,810-5 

    ______________________

    р Н =?                                б) р Н =- lg[H+];    [H+]=

            ==1,01710-4

                                                            p H = -lg1,01710-4 = -(lg1,017+lg10-4)= -(lg1,017-4) =

                                               =4-lg1,017=3,99

    р Н можно вычислить и для солей, когда даётся буферный раствор, т. е. соль + кислота или соль + основание.

    ПРИМЕР: слабая кислота и её соль.

    CH3COOHCH3COO- +H+

    CH3COONaCH3COO- +Na+

    KK=;    [H+]= ;   CC =;   CK= .

    [CH3COO-]=CКИСЛОТЫК)

    [CH3COO-]=CСОЛИС)

    КК-константа диссоциации кислоты, справочный материал.

     р Н= р К - lg;     р К = -lgК

     Задача №1 Рассчитать концентрацию ацетата натрия в 0,01 молярном  растворе уксусной кислоты, р Н которого равен 5.

    ДАНО:                                                РЕШЕНИЕ

    р Н =5                                               р Н=р К - lg;    5=4,75 -lg;

    Кк=1,810-5        lgCCОЛИ=lg0,01+5-4,75;  lgCC= -2+0,25

    С(сн3соон)=0,01моль/л                    lgCc= - 1,75

    ____________________        Cc=10-1,75 =0,01778моль/л

    Сс=?

    Можно решить через формулу Сс= ;   р Н =-lg[H+];   [H+]=10-PH

    [H+]=10-5;      Cc=0,01=0,018моль/л

    Справка: Кк=1,810-5; следовательно р К=4,75

    ПРИМЕР: слабое основание и его соль

     

      NH4OHNH4++OH-

        NH4ClNH4++Cl-

    КОСНОВ.=;    [OH-]=;

    Cсоли=;                        КОСН=;

    р ОН=р Косн-lg;       р ОН заменем на р Н и тогда р Н =14-р ОН отсюда

    р Н =14- (р Кон- -lg=14-р Косн+lg;

     Задача №2 Рассчитать концентрацию хлорида аммония в 0,02 молярном растворе гидроксида аммония, р Н раствора которого равен 3.

    ДАНО:                                         РЕШЕНИЕ

    р Н =3                                Cсоли=;   [OH-]=; p H= -lg[H+];[H+]=10-pH

    СNH4OH =0,02моль/л                [H+]=10-3; [OH-]==10-11моль/л

    Косн=1,810-5        Ссоли==3,6104

    р К =4,75

    ___________________

    Ссоли=?                              

    МОЖНО РЕШИТЬ ПО ДРУГОМУ:

     р ОН=р Косн-lg  т. к. р Н даётся, то его выразим так: р Н=14-(р Косн - lg)

    3=14-4,75+lg;        lgCcоли= +lg0,02-3+9,25;             lgCc=-1,699-3+9,25;

    lgCc=4,55;         Cc=104,551;         Cc=35563 или Сс =3,6104

            


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    Бинарные соединения – оксиды и летучие водородные соединения

    урок знакомит более подробно с оксидами, их применением, физическими и химическими свойствами. также даётся основное правило современной международной номенклатуры ...

    Урок "Водородные соединения неметаллов" 9 класс

    Данный урок является  обобщающим в разделе «Химия неметаллов».Имеет целью обобщение единичных знаний в систему. При планировании урока были учтены реальные учебные возможности и психологичес...

    Водородные соединения неметаллов 10 класс

    Презентация к уроку "Водородные соединения неметаллов" 10 класс учебник И.И.Новошинский...

    Модульный урок по теме "Оксиды. Летучие водородные соединения".

    Одной из форм моей работы являются модульные уроки. При планировании таких уроков наиболее активная роль отводится ученику, что формирует внимание и сосредоточенность, способствует развитию таки...

    Оксиды и летучие водородные соединения

    Презентация к уроку в 8 классе...

    Химия, 11 класс. Сценарий модульного урока "Водородный показатель" и презентация

    Данный урок знакомит с количественной характеристикой процесса электролитической диссоциации веществ в водных растворах, о молярной концентрации веществ...

    Презентация "Химическая связь - металлическая,водородная, Ван-дер-Ваальсова"

    Презентация для 9 и 11 классов, содержит тестовые задания и сравнительную таблицу для видов химических связей в соединениях....