Вопрос по решению задачи на pH

Химия Физическая химия
1

изображение
В решении решают через константу гидролиза,но можно ведь и через константу кислотности сразу выразить Ka=[OH]^2/[CO3], отсюда [CO3]=10^5*9,09. Тогда не получается молярная концентрация. В чем ошибка

1 лайк
2

Дам подсказку: k_a дана для кислой среды когда у тебя H^+ выделяется, а тут же у тебя OH^- то соответственно k_b должно быть.

3 лайка
3

Через константу кислотности можно. Но придется быть ловчее и хитрее в своём решении. И пользоваться долями форм.
А фраза

Будто бы намекает, что K_a не работает для щелочной среды. Или K_b не работает для кислой. Конечно же это не так. Просто @axsloop неправильно записала выражение для K_a

1 лайк
4

Хорошо, спасибо! Буду правильнее выражаться, прошу прощение если задел вас так сильно.

6

Почему? Значит ли это, что подставив под [OH-] = \frac{K_w}{[H+]}
можно найти Ka?

7

вы хотите выразить альфу для HPO_4^{-2} ? Какое отношение это уравнение имеет к задаче, у нас же угольная кислота?

1 лайк
8

Мне кажется, вам не хватает теоретической базы, стоит изучить несколько глав по Золотову

1 лайк
9

@axsloop рекомендую когда будете писать хим. формулы, использовать Latex, иначе вы усложните понимание ваших записей.

это должно было выглядить так?

\ce [HPO_4^{-2} ] = \frac { K_{a1} \cdot K_{a2} }{[H^+]} где [H^+] = [H_3O^+]^3 + K_{a1}\cdot K_{a2} \cdot [H_3O^+] + K_{a1}\cdot K_{a2} \cdot K_{a3}?

3 лайка
10

Я ошиблась, там вообще в задаче про H2CO3, а я начала с эткинса смотреть теорию и расписала H3PO4 случайно, но суть чтобы альфы расписать и выразить оттуда Ка

1 лайк
11

куда нажать чтобы его использовать?

12

Для того, чтобы писать на нем надо ему обучиться) Ну это довольно быстро.
\ce [HPO_4^{-2} ] = \frac { K_{a1} \cdot K_{a2} }{[H^+]} где [H^+] = [H_3O^+]^3 + K_{a1}\cdot K_{a2} \cdot [H_3O^+] + K_{a1}\cdot K_{a2} \cdot K_{a3}?
это на самом деле выглядит так:

 $     \ce  [HPO_4^{-2} ] = \frac { K_{a1} \cdot K_{a2} }{[H^+]}     $ где $ [H^+] = [H_3O^+]^3 + K_{a1}\cdot K_{a2} \cdot [H_3O^+] +   K_{a1}\cdot K_{a2} \cdot K_{a3}?

Для обучение стоит просто запомнить основные действия для написания математических выражении. Подробнее тут

6 лайков
13

:wink:

6 лайков
14

Думаю в данном примере задач не надо решать через альфу, а даже если возможно как то решить через нее то легче простым методом решить не усложняя задачу. Повторюсь опять же советую вам вернуться назад на начальные главы золотова для того чтобы понимать, когда надо какое уравнение использовать.

3 лайка
15

Можете пожалуйста сказать как использовать доли форм в этой задаче? Да, решение нерациональное, но хочется знать для понимания

1 лайк
16

Используйте уравнение электронейтральности. Единственное, что вы не знаете - это C. Все остальное можно выразить через константы и [H+](или [ОН-], как хотите),в том числе и мольную долю каждой из форм кислоты

17

Чет вас всех понесло не в ту степь.

Как вы можете выразить константу кислотности таким образом?

Константа кислотности по второй ступени:

K_a = \frac{[\ce{CO3^2-}][\ce{H3O+}]}{[\ce{HCO3-}]}

Как из этого получается [OH]^2/[CO3]?

[OH]^2/[CO3] это именно выражение для K_b, которое в решении обозначается как K.

2 лайка
18

Мне кажется самое “олдовое” решение с использованием и констант(K_a), и электронейтральности, и мат. баланса будет такое:

  1. Запиши константу кислотности (именно кислотности), ту которую Антон привел сверху
  2. Потом уравнение электронейтральности:
2[CO_3^{2-}] + [OH^-] + [HCO_3^-] = [H^+] + [Na^+]
  1. Дальше, посмотри на реакцию и подумай чем можно пренебречь, а что можно записать по другому.

Первая подсказка:

Подумай о среде в растворе

Вторая подсказка:

Да, она и не нужна, сама уже использовала это в своем решении

  1. Дальше можешь взять начальную концентрацию карбоната как C_0 , то тогда какая концентрация Na^+ ?
  2. Использовав все это можно вывести выражение, состоящие из [CO_3^{2-}] , [OH^-], C_0 . Дальше ставишь его в константу кислотности, заменяешь [H^+] через K_w и [OH^-] и находишь C_0
2 лайка
19

Да, всё так. Решение не самое рациональное, но если ты руку набил т.е. решил пару сотен задач на равновесия, то сразу пишешь готовое уравнение

2C_0=С_0 \alpha_{\ce{HCO^{-}_3}} + 2С_0 \alpha_{\ce{CO^{2-}_3}} + 10^{pH-14}

Либо еще так можно

\left\{ \begin{gathered} 2C_0= [\ce{HCO^{-}_3}] + 2[\ce{CO^{2-}_3}] + K^w/[\ce{H+}] \\ \frac{[\ce{CO^{2-}_3}]}{[\ce{HCO^{-}_3}]}=K_a/[\ce{H+}]\\ C_0= [\ce{HCO^{-}_3}] + [\ce{CO^{2-}_3}] \end{gathered} \right.

Ну или как авторы через K_b

Главное понимать, что все дороги для решения открыты, и пользоваться тем, чем тебе удобнее.

7 лайков