Ионное произведение воды. Водородный показатель pH.

 

1. Дайте определение понятию “ионное произведение воды”. Какое значение концентрации водородных ионов характерно для кислого раствора?

Задача. Определите концентрацию ионов водорода H⁺ (моль/л), если pOH=8.

1. Дайте определение понятию “ионное произведение воды”. Какие значения концентрации ионов водорода (моль/л), характерны для щелочного и нейтрального растворов?

Задача. Определите концентрацию гидроксид- ионов OH^-, если концентрация ионов водорода H⁺ равна 10^-5моль/л.

1. Дайте определение понятию “водородный показатель”. Приведите формулу для его определения. Какие значения pH характерны для кислого раствора?

Задача. Концентрация ионов водорода H⁺ равна 4,47∙10^-8 мол/л. Определите pH раствора.

1. Дайте определение понятию “гидроксидный показатель”. Приведите формулу для его определения. Какие значения pОH характерны для щелочной и нейтральной среды?

Задача. Концентрация ионов водорода H⁺ равна 7,5∙10^-3 моль/л. Определите pOH раствора.

1. Приведите примеры влияния концентрации водородных ионов H⁺ и pH на биологические процессы.

Задача. pH желудочного сока у животных равен 1,7. Чему равна концентрация ионов H⁺ и OH^- (моль/л) желудочного сока?

1. Напишите уравнение диссоциации воды. Выразите константу диссоциации воды.

Задача. K ( H₂O)=1,8∙10^-16. Определите число моль воды в 1 л.(ρ=1 г/мл). Чему равно ионное произведение воды?

1. Как влияет температура на ионное произведение воды? Приведите примеры.Чему равны концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов в чистой воде при 25⁰С?

Задача. Водные растворы гидроксида натрия применяют для дезинфекции кож и шкур из расчета 50г. NaOH на 10л. Вычислите концентрации [OH^-], [H⁺] (моль/л) и pH среды такого раствора.

1. Как экспериментально определяется pH среды? Какие индикаторы применяют в кислой, щелочной, нейтральной средах?

Задача. Вычислите концентрацию ионов водорода H⁺ (моль/л) и pH в 0,01 н.растворе уксусной кислоты, степень диссоциации α=0,042.

1. Приведите формулу, по которой рассчитывается ионное произведение воды и pH раствора.

Задача. В 500 мл. раствора содержится 2 г. NaOH. Определите концентрации [H⁺], [OH^-] (моль/л) и pH раствора щелочи (степень диссоциации α=1).

1. Приведите формулу, по которой рассчитывается ионное произведение воды и pOH раствора.

Задача. Определите концентрации [H⁺], [OH^-] (моль/л) в крови (pH=7,35) и спинномозговой жидкости (pH=7,53). Во сколько раз концентрация ионов водорода [H⁺] в крови больше, чем в спинномозговой жидкости?

Гидролиз солей.

 

1. Дайте определение понятию гидролиз солей.

Задача. Какие из следующих солей будут подвергаться гидролизу: фосфат калия, фосфат кальция, хлорид натрия, хлорид меди (II), карбонат алюминия, сульфат железа (II), сульфит натрия? Представьте молекулярные и ионные уравнения возможных реакций, укажите реакцию среды в растворах этих солей.

2. Дайте определение понятиям степень гидролиза и константа гидролиза.

Задача. Рассчитать степень гидролиза в растворе ацетата натрия при концентрациях: 0,1 моль/л; 0,01 моль/л; 0,001 моль/л. Кдис.(СH₃СОOH) = 1,8×10^-5.

3. Почему растворимые соли щелочных и щелочноземельных металлов не гидролизуются по катиону? Привести 2 примера молекулярных и ионных уравнений соответствующих реакций. Задача. Рассчитать рН в растворе ацетата натрия с концентрацией 0,1 моль/ л. Кдис.(СH₃СОOH) = 1,8×10^-5.

4. Почему растворимые соли сильных кислот не гидролизуются по аниону? Привести 2 примера гидролиза соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой.

Задача. Рассчитать рН в растворе хлорида аммония с концентрацией 0,1 моль /л. Кдис.(NH₄OH) = 1,8×10^-5.

5. Какая из солей подвергается гидролизу в большей степени – ацетат натрия СH₃СОONa или формиат натрия HСОONa и почему? Привести молекулярные и ионные уравнения реакций. Задача. Рассчитать степень гидролиза и рН в растворе этих солей при Сх= 0,1 моль/л Кдис.(СH₃СОOH) = 1,8×10^-5 , Кдис.(HСОOH) = 1,8×10^-4

6. Какие факторы влияют на степень гидролиза? Привести 3 примера полного необратимого гидролиза солей.

Задача. Рассчитать степень гидролиза в растворе ацетата аммония с Сх= 0,1 моль/л Кдис.(СH₃СОOH) = 1,8×10^-5; Кдис.(NH₄OH) = 1,8×10^-5.

7. Какими способами можно усилить и подавить гидролиз сульфита калия и сульфата меди? Привести молекулярные и ионные уравнения гидролиза этих солей.

8. Приведите по 3 примера гидролиза солей, растворы которых имеют кислую, нейтральную и щелочную среду, составив соответственно молекулярные и ионные уравнения реакций. Какие соли не могут подвергаться гидролизу?

9. Напишите в молекулярной и ионной форме уравнения реакций, протекающих при смешивании водных растворов: а) сульфата алюминия и карбоната натрия; б) сульфита калия и нитрата хрома (III). Какова среда в растворе?

10. Напишите уравнения гидролиза гипохлорита кальция, хлорида аммония.

Задача. Степень гидролиза NaNO₂ в 0,005 н растворе составляет 0,007%. Вычислите константу гидролиза слои и рН раствора.

 

Буферные растворы.

 

1. Дайте определение понятию «буферные растворы». Механизм действия

буферных растворов.

Задача. Как изменится рН буферного раствора, содержащего в 1л. по 0,5 моль СНзСООН и CНзCOONa, если прилить: 0,1 моль раствора НС1; 0,1 моль раствора NaOH? К д (СНзСООН) = 1,8·10^-5.

2. Выведите и проанализируйте формулу для определения рН буферных растворов,

содержащих слабое основание и его соль.

Задача. Определите значения рОН и рН раствора, содержащего в 10 л 3,5 г NH₄OH и 10,7г NH₄Cl. К д (NH₄OH) = 1,8·10^{- 5} .

3. Перечислите основные свойства буферных растворов.

Задача.. В каких молярных отношениях следует взять растворы солей дигидрофосфата и
гидрофосфата натрия, чтобы получить буферную систему с рН = 6,35?

К д (по 2-й ступени НзРО₄) = 6,2·10 ^-8.

4. Дайте определение понятию «буферные растворы». Роль буферных растворов в биологических системах.

Задача. Определите отношение между компонентами буферной системы СНзСООН + СНзСООNa, если рН такого раствора равен 3,75? К д (СНзСООН) =1,8·10 ^-5.

5. Выведите и проанализируйте формулу для определения рН буферных растворов, содержащих слабую кислоту и ее соль.

Задача. На сколько понизится или повысится рН смеси, буферная емкость которой равна 0,5 моль/л, если к 500мл ее прилить 100 мл раствора соляной кислоты с С (НС1)=3 моль/л?

6. Какие вы знаете буферные растворы? Напишите формулы соединений. Какие из них поддерживают постоянство рН в кислой среде?

Задача. На сколько понизится или повысится рН карбонатной буферной смеси, состоящей из растворов Н₂СОз (0,01 моль/л) и NaHCO₃ (0,1 моль/л) при увеличении концентрации Н₂СОз в 10раз? К д (Н₂СОз) = 4,5·10 ^-7.

7. Дайте определение понятию «буферная емкость». В каких единицах она измеряется? Напишите формулу для определения буферной емкости.

Задача. Вычислите значение рН буферного раствора, содержащего в равных

объемах 0,2 моль муравьиной кислоты и 0,4 моль формиата натрия. Как изменится значение рН (понизится или повысится и на сколько), если концентрацию кислоты увеличить в 10 раз, а концентрацию соли уменьшить в 4 раза? К д (НСООН) = 1,8·10 ^-4?

8. На основании анализа формулы для определения рН буферных растворов, покажите, почему
не изменяется концентрация водородных ионов при введении в систему определенных количеств кислоты или щелочи, а также при разбавлении?
Задача. Вычислить рН буферного раствора, состоящего из 100 мл уксусной кислоты (С _а = 0,5 моль/л) и 50 мл раствора ацетата калия (С s = 0,25 моль/л). К д (СНзСООН) =1,8·10 ^-5.

9. Покажите на примере кислотного буфера с заданным значением рН, как по формуле определить отношение концентрации кислоты (С а) к концентрации ее соли (С s).

Задача. Вычислить рН и рОН буферной смеси, состоящей из равных объемов растворов гидроксида аммония (С в = 0,5 моль/л) и нитрата аммония (С s = 0,25 моль/л).

10. Покажите на примере основного буфера с заданным значением рН, как по формуле рН определить отношение концентрации основания (С _в) к концентрации его соли (С s).

Задача. Имеется 1л формиатной буферной смеси, содержащей 1 моль муравьиной кислоты и 0,5 моль формиата натрия. Как изменится рН этой смеси (понизится или повысится), если прилить 50 мл раствора гидроксида натрия С(NaOH)=4 моль/л)?. Вычислите буферную емкость смеси. К д (НСООН) = 1,8·10^-4