Как можно вычислить степень диссоциации, концентрацию ионов ОН- и рН 0,1 М раствора NH4OH?

Химия 11 класс Степень диссоциации и pH слабых оснований степень диссоциации концентрация ионов рН раствора NH4OH 0,1 М раствор химия 11 класс расчет рН ионы ОН- Новый

Для вычисления степени диссоциации, концентрации ионов ОН- и рН 0,1 М раствора аммонийного гидроксида (NH4OH), мы можем следовать следующим шагам:

1. Определение уравнения диссоциации:

Аммонийный гидроксид (NH4OH) в водном растворе диссоциирует по следующему уравнению:

NH4OH ⇌ NH4+ + OH-

2. Запись начальных условий:

Пусть концентрация NH4OH в растворе равна 0,1 М. Обозначим степень диссоциации через альфа (α). Тогда:

• Начальная концентрация NH4OH: [NH4OH] = 0,1 М
• Концентрация NH4+ после диссоциации: [NH4+] = 0,1α М
• Концентрация OH- после диссоциации: [OH-] = 0,1α М

3. Запись уравнения равновесия:

После диссоциации, концентрация NH4OH будет равна:

[NH4OH] = 0,1 - 0,1α М

4. Применение константы диссоциации:

Для аммонийного гидроксида (NH4OH) можно использовать константу диссоциации Kb. Для аммония Kb ≈ 1.8 x 10^-5. Уравнение для Kb выглядит так:

Kb = [NH4+][OH-] / [NH4OH]

Подставим значения:

Kb = (0,1α)(0,1α) / (0,1 - 0,1α)

Упрощая, получаем:

Kb = (0,01α²) / (0,1 - 0,1α)

5. Подстановка значения Kb:

Теперь подставим значение Kb:

1.8 x 10^-5 = (0,01α²) / (0,1 - 0,1α)

6. Решение уравнения:

Для простоты, можно предположить, что α мал и 0,1 - 0,1α ≈ 0,1. Таким образом, уравнение можно упростить:

1.8 x 10^-5 = (0,01α²) / 0,1

Умножим обе стороны на 0,1:

1.8 x 10^-6 = 0,01α²

Теперь решим для α²:

α² = 1.8 x 10^-6 / 0,01 = 1.8 x 10^-4

α = √(1.8 x 10^-4) ≈ 0,0134

7. Вычисление концентрации ионов OH-:

Теперь мы можем найти концентрацию ионов OH-:

[OH-] = 0,1α = 0,1 * 0,0134 ≈ 0,00134 М

8. Вычисление рН:

Для нахождения рН нужно сначала вычислить pOH:

pOH = -log[OH-] = -log(0,00134) ≈ 2,87

Теперь можем найти рН:

pH = 14 - pOH = 14 - 2,87 ≈ 11,13

Итак, результаты:

• Степень диссоциации (α) ≈ 0,0134 или 1,34%
• Концентрация ионов OH- ≈ 0,00134 М
• pH ≈ 11,13