De zuur-dissociatieconstante van "H" _2 "S" en "HS" - zijn respectievelijk 10 ^ -7 en 10 ^ -13. De pH van 0,1 M waterige oplossing van "H" _2 "S" zal zijn?

De zuur-dissociatieconstante van "H" _2 "S" en "HS" - zijn respectievelijk 10 ^ -7 en 10 ^ -13. De pH van 0,1 M waterige oplossing van "H" _2 "S" zal zijn?
Anonim

Antwoord:

#pH approx 4 # dus optie 3.

Disclaimer: Enigszins lang antwoord, maar het antwoord is niet zo slecht als je zou denken!

Uitleg:

Om de te vinden # PH # we moeten zien hoe ver het is gedissocieerd:

Laten we een vergelijking opstellen met behulp van de # K_a # waarden:

#K_a (1) = (H_3O ^ + keer HS ^ -) / (H_2S) #

#K_a (2) = (H_3O ^ + keer S ^ (2 -)) / (HS ^ (-)) #

Dit zuur zal in twee stappen dissociëren. We krijgen de concentratie van # H_2S # dus laten we van boven beginnen en naar beneden werken.

# 10 ^ -7 = (H_3O ^ + keer HS ^ -) / (0.1) #

# 10 ^ -8 = (H_3O ^ + keer HS ^ -) #

Dan kunnen we aannemen dat beide soorten in de verhouding 1: 1 zitten in de dissociatie, waardoor we de vierkantswortel kunnen nemen om de concentratie van beide soorten te vinden:

#sqrt (10 ^ -8) = 10 ^ -4 = (H_3O ^ + = HS ^ -) #

Nu in de tweede dissociatie, # HS ^ - # zal fungeren als het zuur. Dat betekent dat we de concentratie in de eerste berekening in de noemer van de tweede dissociatie inpluggen:

# 10 ^ -13 = (H_3O ^ + keer S ^ (2 -)) / (10 ^ -4) #

Hetzelfde principe om de concentratie van te vinden # H_3O ^ + #:

# 10 ^ -17 = (H_3O ^ + keer S ^ (2 -)) #

Vandaar:

#sqrt (10 ^ -17) = 3.16 keer 10 ^ -9 = H_3O ^ + = S ^ (2 -) #

Dus de gecombineerde concentratie van # H_3O ^ + # zal zijn:

# 10 ^ -4 + (3.16 keer 10 ^ -9) ongeveer 10 ^ -4 #

# PH = -log H_3O ^ + #

# PH = -log 10 ^ -4 #

# PH = 4 #

Dus de tweede dissociatie was zo klein dat het niet echt van invloed was op de pH. Ik veronderstel dat als dit een meerkeuze-examen was, je alleen naar de eerste dissociatie hoefde te kijken en de wortel ervan kon vinden #10^-8# om de te vinden # H_3O ^ + # concentratie, en vandaar de # PH # gebruik van de log-wet:

# Log_10 (10 ^ x) = x #

Maar het is altijd goed om grondig te zijn:)