Question

Определите концентрации ионов (моль/л) в водном растворе 0,03 М карбоната натрия

Answer 1

Дано:

Cm(Na₂CO₃) = 0,03 М = 0,03 моль/л

----------------------------------------------------------

Найти:

[H⁺] - ?      [OH⁻] - ?

Решение:

1) Для начала мы запишем уравнение гидролиза у карбоната натрия по ступеням:

Na₂CO₃ → 2Na⁺¹ + CO₃²⁻

1 ступень:

CO₃²⁻ + H⁺OH⁻ → HCO₃⁻ + OH⁻

Na₂CO₃ + H₂O → NaHCO₃ + NaOH

2 ступень:

HCO₃⁻ + H⁺OH⁻ → H₂CO₃ + OH⁻

NaHCO₃ + H₂O → H₂CO₃ + NaOH

2) Далее мы пишем констант гидролиза соли у карбоната натрия, а потом находим концентрацию у иона [OH⁻]:

[HCO₃⁻] = [OH⁻], следовательно:

Kг. = [HCO₃⁻]×[OH⁻] / [СO₃²⁻] = [OH⁻]² / [СO₃²⁻] = [OH⁻]² / Cсоли

Kг. = [HCO₃⁻]×[OH⁻] / [СO₃²⁻] = [HCO₃⁻]×[OH⁻]×[H⁺] / [СO₃²⁻]×[H⁺] = Kводы / К дисс.2 (H₂CO₃)

Следовательно:

К дисс.2 (H₂CO₃) = 4,68×10⁻¹¹ - табличное значение

[OH⁻] = √(Kг. × Cсоли) = √((Kводы / К дисс.2 (H₂CO₃)) × Cm(Na₂CO₃)) = √((10⁻¹⁴ / 4,68×10⁻¹¹) × 0,03) = √(((10⁻¹⁴ × 3×10⁻²)/ 4,68×10⁻¹¹)) = √((3×10⁻¹⁶)/ 4,68×10⁻¹¹)) ≈ √(0,64×10⁻⁵) ≈ √(6,4×10⁶) ≈ 0,0025 моль/л = 2,5×10⁻³ моль/л

3) Далее находим и концентрацию [H⁺] :

[H⁺] = Kводы / [OH⁻] = 10⁻¹⁴ / 2,5×10⁻³ = 0,4×10⁻¹¹ ≈ 4×10⁻¹² моль/л

Ответ: [H⁺] = 4×10⁻¹² моль/л , [OH⁻] = 2,5×10⁻³ моль/л

Решено от : $DK954$