Визначити рН 1% розчину форміатної кислоти (ρ = 1 г/мл).
Ответы
Ответ:
Для визначення рН 1% розчину форміатної кислоти необхідно знати її константу кислотності (pKa) і розрахувати концентрацію іонів водню (H+) у розчині.
Форміатна кислота має формулу HCOOH. Константа кислотності для неї складає 3,75.
Спочатку потрібно визначити молярну масу форміатної кислоти:
H = 1.01 г/моль
C = 12.01 г/моль
O = 16.00 г/моль
Отже, молярна маса HCOOH = 1.01 + 12.01 + 2(16.00) = 46.03 г/моль
1% розчин містить 1 г речовини на 100 мл розчину, тобто 10 г на літр.
Концентрація 1% розчину HCOOH в молях на літр:
10 г/л / 46.03 г/моль = 0.217 моль/л
Застосовуючи формулу pKa = -log(Ka), отримуємо:
pKa = -log(3.75) = 0.42
Так як HCOOH є слабкою кислотою, ми можемо приблизно вважати, що концентрація іонів H+ у розчині дорівнює концентрації HCOO-.
Константа дисоціації HCOOH (Ka) може бути обчислена за формулою:
Ka = [HCOO-][H+]/[HCOOH]
Оскільки концентрації іонів H+ та HCOO- у розчині дорівнюють одна одній, то:
Ka = [H+]^2 /[HCOOH] = 10^(-2pKa)
Звідси:
[H+] = sqrt(Ka*[HCOOH]) = sqrt(10^(-2*0.42)*0.217) = 0.017 М
Так як розчин має невелику концентрацію іонів H+, то можна вважати, що його рН ≈ 2,77 (розраховано за допомогою формули: рН = -log[H+]).
Объяснение: