Нахождение pH через эдс


Как найти pH р-ра HCl?

4 лайка

c(HCl)=1 моль/л( потому что нам дают ЭДС)
По ЭДС мы можем найти Е°(HCl), так как СВЭ=0(СВЭ-СТАНДАРТНЫЙ ВОДОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД)Формула:ЭДС=Е-СВЭ
∆G=-RTLnK=-nFE°
По этой формуле находишь К, ну а дальше сам)

4 лайка

О спасибо большое

1 лайк

По-моему, здесь не совсем корректно, потому что если бы концентрация соляной кислоты была равна 1 моль/л, то рН раствора автоматически был бы равен нулю, ибо соляная кислота диссоциирует практически полностью.

Здесь тоже как-то не совсем правдоподобно выглядит, потому что стандартного электродного потенциала \ce{HCl} вроде как не бывает.

Имхо, задачу лучше решать иным способом. В таких элементах справа записывают катод, а слева анод. Значит мы с легкостью можем написать реакции, которые протекают на катоде и аноде, а затем и суммарную реакцию :

K(-) : \ce{AgCl +e^{-}= Ag + Cl^{-}}
A(+) : \ce{2H^{+} + 2e^{-} = H_{2}}
\ce{AgCl + H_{2} = Ag + 2H^{+} + 2Cl^{-}}

Все что тебе остается сделать, так это написать выражение для зависимости ЭДС:

E_{reaction} = E_{reaction}^{0} - \frac{RT}{2F} \ce{ln(\frac{[H^{+}]^{2}[Cl^{-}]^{2}}{p_{H_{2}}}})

В растворе содержатся ионы \ce{Ag^{+}} , \ce{Cl^{-}} , \ce{H^{+}} , \ce{OH^{-}} (ионы серебра оказались в растворе за счет насыщения раствора малорастворимым хлоридом серебра), и справедливо написать для такого раствора следующее уравнение электронейтральности :

\ce{[Ag^{+}] + [H^{+}] = [Cl^{-}] + [OH^{-}]}

Поскольку хлорид серебра ну уж прям нерастворимый, можно пренебречь концентрацией ионов серебра. Также, очевидно что среда раствора кислая, а посему можно пренебречь концентрацией гидроксид ионов (здесь можно было позанудствовать, и сказать, что возможно концентрация солянки настолько мала, что нельзя пренебрегать автопротолизом воды, но сейчас мы подтвердим пренебрежение). В итоге получается что \ce{[H^{+}] = [Cl^{-}]}. Следовательно, верхнее уравнение превращаются в следующее :

0.322 = 0.222 - \frac{8.314 \cdot 298}{2 \cdot 96485} \ce{ln(\frac{[H^{+}]^{4}}{1})}

Вот теперь-то можно придти к ответу, решив это уравнение, и одновременно подтверждается пренебрежение концентраций гидроксид ионов

18 лайков

Если совсем упороться, то вместо \ce{[H+]} нужно в Нернста и pH подставлять a_{\ce{H+}}, и a_{\ce{Cl-}}

4 лайка

наверное это глупый вопрос, но когда мы складываем реакцию, мы же получается не имеем права сложить ионы то есть записать HCl а не H(+)+Cl(-)?(я попробовал так сделать и там ответ неправильный вышел, но просто не понятно, почему нельзя то)

2 лайка

Если Вы планируете из ионного уравнения “собрать” молекулярное, то можно и даже нужно. Если же сделаете это в ионном уравнении, значит заявите, что это вещество находится в молекулярном, непродиссоциированном виде.

2 лайка

Почему тогда мы не можем также пренебречь конц Cl-? Или вы пренебрегли из за того что конц H+ значительно больше, а Cl-значительно больше чем OH-. Но у меня возникает встречный вопрос если конц Ag+ и Cl- одинаковы почему Cl-*=H+? Или все таки конц Ag+ и Cl- не одинаковы(но как)?

1 лайк

Если внимательно взглянуть на нотацию элемента, то можно заметить, что там нет сплошной линии ||. Это означает, что электроды погружены в один и тот же раствор, который содержит соляную кислоту. Ну а поскольку концентрация соляной кислоты может довольно сильно варьироваться, пренебрегать концентрацией хлорид ионов было бы необоснованно, ведь вполне возможно такое, что концентрация соляной кислоты довольно-таки большая.

А я вроде и не утверждал ни то, что \ce{[Ag+]=[Cl-]}, и ни то, что \ce{[Ag+]=[H+]}

2 лайка

Понял спасибо

1 лайк

Почему вы приняли, что P_{H2} равно 1 бар, вроде не говорилось про стандартные условия

Как раз поэтому и решил взять как 1.

Если не говорится про них, значит принимаем, что они такие?

По идее да так как мы не можем взять любое другое значение придется прибегнуть к стандартным

3 лайка