Tính pH của dung dịch HCl có nồng độ sau đây HÓA PHÂN TÍCH

Bài tập : Tính pH dung dịch HCl có nồng độ sau : a 0,1M b 0,02M c 5.10-3 d 10-6 e 10-7 Giải Nếu không kể đến lực ion dung dịch pH dung dịch HCl nồng độ 0,1M, 0,02M, 5.10-3M, 10-6M, 10-7M là: a/Ca ={0,1M, 0,02M, 5.10-3M , 10-6} Ta có: Ca ≥ 10-6 => [OH-] < < Ca : [H+] =Ca Vậy pH dung dịch HCl nồng độ là: pH1= -lg [Ca1] =-lg[0,1]=1 pH2= -lg [Ca2] =-lg[0,02]=1,7 pH3= -lg [Ca3] =-lg[5.10-3]=2,3 pH4= -lg [Ca4] =-lg[10-6]=6 b.Ta có : 10-8 < Ca =10-7 < 10-6 Ta có: HCl ->H+ + ClH2O ƒ H+ + OHPhương trình bảo toàn proton : [H+]=[Cl-]+[OH-] = Ca + [OH-] ⇔ [ H + ] = Ca + K H 2O [H + ] ⇔ [ H + ]2 − Ca.[ H + ] − K H 2O = ⇔ [H+]2 -10-7 [H+]-10-14 = ⇔  [H + ]=1,62.10-8  [H ]=-6,2.10 ( loai ) + -7 Vậy pH5=-lg[H+] = -lg[1,62.10-7] = 6,79 Bài tập : Tính pH dung dịch CH3COOH , pKa = 4,75 có nồng độ sau : a 10-1M b 10-2M c 10-3M d 10-4M e 10-5M Giải Phương trình phân ly : CH3COOH € CH3COO+H+ H2O € OH- + H+ Phương trình bảo toàn proton : [H+] =[CH3COO-]+ [OH-] (1) f 10-6M Phương trình bảo toàn số : K= [CH 3COO − ].[ H + ] [CH 3COOH ] (2) Phương trình bảo toàn khối lượng : [CH3COOH] + [CH3COO-]= Ca (3) Giải (1) (2) (3) ta : K= [ H + ].([ H + ] − [OH − ]) Ca − [ H + ] + [OH − ] + + Giả sử : [OH ] >  H   H +  ⇒K= ⇒  H +  = K Ca Ca Vậy :pH = ( pKa − l o g Ca ) Với pKa = 4,75 a pH = (4, 75 − log10−1 ) = 2,88 b Ca =10-2M =>pH = (4,75-log10-2)=3,38 c Ca =10-3M =>pH = (4,75-log10-3)=3,88 d Ca =10-4M =>pH = (4,75-log10-4)=4,38 e Ca =10-5M =>pH = (4,75-log10-5)=4,88 f Ca =10-6M =>pH = (4,75-log10-6)=5,38 Bài tập : Tính pH dung dịch muối amoniclorua có nồng đồ sau : a a 10-1M b 10-2M NH3 có pKb = 4,75 Giải Phương trình phân ly : NH4Cl € NH 4+ + ClNH4+ € NH + H+ c 10-3M H2O € H + + OHPT Hằng số Axit : K NH + = [ NH ]  H +  K NH + =  NH 4+  K H 2O  NH 4+  ⇒ [ NH ] = K NH +  H +  10 −14 = −4,75 = 10−9,25 10 K NH PT bảo toàn điện tích : [H+]=[NH3]+[OH-] + ⇔ [H ] = K NH + [ NH 4+ ]  H +  + K H 2O  H +  ⇔ [ H + ]2 = K NH + Ca + K H 2O Ca=10-1 (M) => [H+] = 7,5.10-6 => pH =-lg[H+]= 5,12 Ca=10-2 (M) => [H+] = 2,37.10-6 => pH =-lg[H+]= 5,62 Ca=10-3 (M) => [H+] = 7,57.10-7 => pH =-lg[H+]= 6,12 Bài tập :Vẽ đồ thị logarit nồng độ dung dịch bazơ yếu B có pK b = nồng độ 10-2M Dựa vào đồ thị để tính pH dung dịch Giải Ta có cân dung dịch : B + H 2O € BH + + OH − H2O € H++OHPhương trình bảo toàn proton: [OH-] = [H+]+ [BH+] (1) Phương trình bảo toàn khối lượng : [B] +[BH+] = Cb (2) [ BH + ].[OH − ] Phương trình số cân : K B = [ B] (3) Phương trình số cân axit liên hợp với bazơ [BH+] : KBH+= Vẽ đồ thị : Ta có điểm hệ ( 9;-2) K H 2O KB (4) Đồ thị logarit bazo yếu B Từ đồ thị ta thấy : [H+] > [OH-] ⇒ pt(1) [NH3] = [HSO4¯ ] + [H+ ] ⇒ [H+ ] = [NH3] - [HSO4¯ ] (*) Theo đồ thị ta có: [NH4+] ⇒ >> [H+ ] ≥ [HSO4¯ ] ⇒ Ta có KNH4 = KHSO4- = Thay vào (*) ta được: [H+] = - = ⇒ 2[H+]2 = 2.10-2.10-9,25 ⇒ [H+] = ⇒ [H+] = 2,37.10-6 (2) ⇒ pH = 5,63 CÂU 9: Tính pH dd NH4HSO4 10-2M biết K(HSO4-) = 10-2  Các cân dd : NH4+ + HSO4- NH4HSO4 NH4+ NH3 + H+ HSO4¯ SO42- + H+ H2O OH¯ + H+  PT bảo toàn proton [H+] = [SO42-] + [NH3 ] + [OH¯] (1)  Pt bảo toàn khối lượng : [NH3] + [NH4+] = 10-2 [SO42-] + [HSO4¯] = 10-2 (2)  Đồ thị logarit: điểm hệ: dựa vào đồ thị ta thấy: [NH3] >> [OH-] [SO42-] >> [NH3] ⇒ pt(1) [H+] = [SO42-] = 10-2 ⇒ pH = CÂU 10: Tính pH dd H2C2O4 10-2M biết axit có pK1 = 1,25 ; pK2 = 4,27  Viết cbằng xảy : H2C2O4 HC2O4- HC2O4-+ H+ C2O42- + H+ H2O OH¯ + H+  Pt bảo toàn proton [H+] = [HC2O4-] + [CO42-] + [OH¯] (1)  Pt bảo toàn khối lượng [H2C2O4] + [HC2O4-] + [CO42-] = 10-2 (2)  đồ thị logarit: điểm hệ: dựa vào đồ thị ta thấy: [HC2O4-] >> [CO42-]>>[OH¯] Đơn giản [CO42-] [OH¯] ta được: ⇒ [H+] = [HC2O4-] K1 = = ⇒ [H+]2 + [H+].K1 - Ca.K1 = ⇔ [H+]2 + 10-1,25 [H+].- 10-2 10-1,25 = ⇒ [H+] = 8,66.10-3 ⇒ pH = 2,06 11.tính pH dung dich sau : a H2C2O4 0,1M + NaOH 0,095M b H2C2O4 0,1M + NaOH 0,105M c H2C2O4 0,1M + NaOH 0,1M Axit H2C2O4 có pK1 = 1,25;pK2 = 4,27 Bài giải : a,H2C2O4 0,1M + NaOH 0,105 M H 2C2O4 ƒ HC2O4− + H + K1 = 10-1,25 HC2O4− ƒ C2O42− + H + K1 = 10-4,27 NaOH → Na + + OH − Phương trình trung hòa điện : [Na + ] + [H + ] = [OH − ] + [HC2O4− ]+2[C 2O 24− ] (1) NaOH phân ly hoàn toàn nên [Na+] = 0,105 M (1) ↔ 0,105 + [ H+] = [OH − ] + [ HC2O4− ] + 2[C2O42− ] (2) Phương trình bảo toàn khối lượng : [ H 2C2O4 ] + [ HC2O4− ] + [C2O42− ] = 0,1 (3) Lấy (2) - (3) ta : 0, 005 + [H + ] = [OH − ]-[ H 2C2O4 ] + [C2O42− ] ⇔ 0, 005 + [H + ]+[ H 2C2O4 ] = [OH − ]+[C2O42 − ] Từ độ thị logarit thấy lg 0,005 >>lg H+,và lg H2C2O4 Lg [C2O42− ] >> lg[OH − ] Ta được: 0,005 = [C2O42− ] [C2 O 42− ][H + ] 0, 005[ H + ] = K2 = = 10-4,27 [HC2O4− ] (0,1 − [H + ]) [H+] = 1,06-3 pH = 2,97 b, H2C2O4 0,1M + NaOH 0,1 M phương trình trung hòa điện : Na + + H + = OH − + [HC2O4− ] + 2[C2O42− ] (1) Phương trình bảo toàn khối lượng : 0,1 = [ H 2C2O4 ] + [ HC2O4− ] + [C2O42− ] (2) [H + ] = [OH − ]-[ H 2C2O4 ] + [C2O42 − ] Lấy (1) – (2) ⇔ [H + ]+[ H 2C2O4 ] = [OH − ]+[C2O42 − ] Từ đồ thị logarit ⇔ [ H 2C2O4 ] = [C2O42− ] ⇔ [ H + ] = K1 K ⇒ pH = ( pk1 + pk ) = 2,76 c, ,H2C2O4 0,1M + NaOH 0,095 M phương trình bảo toàn điện : [Na + ] + [H + ] = [OH − ] + [HC2O4− ]+2[C 2O 24− ] (1) phương trình bào toàn khối lượng : 0,1 = [ H 2C2O4 ] + [ HC2O4− ] + [C2O42− ] (2) lấy (2) – (1) : 0, 005 − [H + ] = [ H 2C2O4 ] − [OH − ] - [C2O42− ] 0, 005 + [OH − ]+[C2O42− ] = [H 2C 2O ] + [H + ] Từ đồ thị ta có : 0, 005 = [H 2C2O ] ⇒ [ H + ] = 2,9.10 −3 ⇒ pH = 2,54 [HC2 O −4 ][H + ] = 10-1,25 K1= [H 2C2O4 ] ⇒ lg f Ca2+ = lg fC O 2− = −0,5.Z ϕ = −0,563 1+ ϕ ⇒ f Ca2+ = fC O2− = 0, 273 T = 3,328.10−3 f T = S f ⇒ S = Vậy độ tan CaC2O4 tăng lên có mặt (NH4)2C2O4 28 Bao nhiêu gam BaSO4 tan rửa a 250ml nước cất b 250ml nước cất có chứa 0,83g (NH4)2SO4 Giải a Trong nước BaSO4 → Ba2+ S S + SO42S Tích số tan T = S ⇒ S = T = 10−5 b Trong nước có chứa 0,82g (NH4)2SO4 Số mol (NH4)2SO4 = 6,3.10-3 mol ⇒ CM ( NH )2 SO4 = 6,3.10−3 = 0, 025M 0, 25 Các cân dung dịch (NH4)2SO4 → 2NH4+ + SO42- 2.CM CM CM BaSO4 → Ba2+ S S + SO42S Trong dung dịch tồn ion: NH 4+ , SO42− , Ba 2+ (bỏ qua phân ly H2O) Ta có: ϕ= = C j Z 2j ∑  2.0, 025.12 + (0, 025 + 10 −5 ).4 + 10 −5.4  = 0, 075 µ ⇒ lg f Ba 2+ = lg f SO2− = − Z 1+ µ ⇒ lg f Ba 2+ = lg f SO2− = −0, 431 ⇒ f Ba2+ = f SO42− = 0,37 ⇒ T =  Ba 2+   SO42−  f = S 0, 025.0,37 ⇒ S = 2,9.10−8 Độ tan giảm 342 lần 29 Người ta dùng 200ml dung dịch NH 4NO3 để rửa hết tủa MgNH 4PO4 Hãy tính nồng độ dung dịch theo phần trăm khối lượng để rửa tủa không 0,01mg T(MgNH4PO4) = 2,5.10-13 Giải: Dung dịch loãng xem d=1 Khi rửa tủa MgNH 4PO4 200ml NH4NO3 Để kết tủa không tan 0,01mg độ tan S kết tủa không quá: S= 0,01.10 −3.1000 = 1,25.10 −5 M 40.200 Các cân dung dịch: + MgNH PO4 ↔ Mg 2+ + NH + PO4 + NH NO3 → NH + NO3 3− − Gọi a nồng độ NH4NO3 cần để rửa Khi tích số tan T MgNH 4PO4 thay đổi: T ( MgNH NO3 ) =  Mg 2+   NH +   PO43−  = S ( S + a ) S Do S >[ OH-]; [HCO3-]>>[CO32-] Nhận xét : K1>>K2>>Kw nên [H+] chủ yếu nấc phân li pH dung dịch tính pH nấc Nên [H+] = [HCO3-] Cân pt(1) chủ yếu : CO2 + H2O  HCO3- + H+ H2CO3  C 1,3.10-5 [] 1,3.10-5-x HCO3- + H+ x x Ka1 Hoặc áp dụng công thức : b) Các cân xảy CO2 + H2O  HCO3- +H+ (1) pK1=6,35 HCO3- + H2O CO32- + H3O+ pK2=10,32 H2O ⥬ H++ OHPhương trình bảo toàn proton: [H+] = [HCO3-] + [ OH-] + 2[CO32-] Phương trình bảo toàn nồng độ : CA= [ H2CO3] +[HCO3-] + 2[CO32-] (*) Ta có [ H2CO3].K1=[HCO3-].[H+] [HCO3-].K2=[CO32-].[H+]    (*)  pH=7 nồng độ [HCO3-] lúc là: Ta vẽ đồ thị tương tự : Điểm hệ pK1 = 6,35 logC =10-4,97 M pK1 = 10,35 logC = 10-4,97 M Dựa vào đồ thị [HCO3-] >>[CO32-]>>[ OH-]; [H+] = [HCO3-] Cân (1) chủ yếu CO2 + H2O  HCO3- + H+ H2CO3  C 1,3.10-5 [] 1,3.10-5-x HCO3- + H+ Ka1 x x x ≈4,98.10-7 pH ≈6,3 Bài 53 Tính oxy hóa khử điều kiện cặp Co(III)/Co(II) điều kiện có dư có β1,6= 1035,21 ammoniac để tạo thành phức có β1,6 =104,4 Biết Giải Khi chưa tạo phức: Co3+ + e  Co2+ với Nhưng dung dịch có dư NH3 để tạo phức cặp : oxi hóa chuẩn điều kiện Mặt khác ta có số bền biểu diễn :  Trong môi trường dư NH3 để tạo phức bền Co(III) phức bền Co(II) , khả oxi hóa Co(III) giảm khả khử Co(II) tăng lên ... dịch có pH= 1 pH= 3 T pH Fe3+ thực tế không tạo ph c ph với OH- FeY- có β=1025.1 Giải Ph c FeY- dung dịch có ph ơng trình ph n li : FeY-  Fe3+ +  H2O H+ Y4- + OH- → Trên thực tế Fe3+ không tạo ph c... Ca2+ với EDTA Bài 16: Tính nồng độ cân ion ph n tử dung dịch AgNO3 + 10−3 M NH 10−1 M, ph c Ag NH có số bền 103,32 103.92 Giải Ta có hỗn hợp dung dịch AgNO3 , NH : dung dịch xảy trình → Ag +... =10-5M = >pH = (4,75-log10-5)=4,88 f Ca =10-6M = >pH = (4,75-log10-6)=5,38 Bài tập : Tính pH dung dịch muối amoniclorua có nồng đồ sau : a a 10-1M b 10-2M NH3 có pKb = 4,75 Giải Ph ơng trình ph n ly