Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Количественная оценка процесса гидролиза




Читайте также:
  1. Cоциологический анализ электорального процесса: проблемы и методы исследования, сферы применения результатов
  2. I. Торможение процесса модернизации в Японии
  3. Iгруппа – Критерии основанные на дисконтированных оценках, т.е учитывают фактор времени:NPV,PI, IRR,DPP.
  4. VI Оценка прочности заряда РДТТ.
  5. А) оценка кредитоспособности заёмщика
  6. А3-А5. ОЦЕНКА И АНАЛИЗ ЛИКВИДНОСТИ ФИРМЫ (Анализ обеспеченности собственным оборотным капиталом; Анализ дебиторской и кредиторской задолженности)
  7. А9. ОЦЕНКА И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИРМЫ. ФОРМУЛА ДЮПОНА
  8. Автоматич. линии; гибкие производственные системы. Их стр-ра, возможности использования в техпроцессах.
  9. Адсорбция в процессах очистки воды
  10. Аксиомы аналитико-иерархического процесса. Общая оценка АИП как метода принятия решения.

Показателем глубины протекания гидролиза является степень гидролиза.

Степенью гидролиза β называется отношение концентрации гидролизованных молекул Сгидр к исходной концентрации растворенных молекул электролита Со.

β = Сгидр / Со. (11)

Степень гидролиза как правило невелика. Это объясняется тем, что один из участников процесса гидролиза – вода – является слабым электролитом и равновесие в системе сильно смещено в сторону исходных веществ. Степень гидролиза можно увеличить:

1) разбавлением раствора, что объясняется принципом Ле - Шателье;

2) нагреванием, т.к. при этом возрастает доля молекул, подвергшихся гидролизу.

 

Гидролиз, как любой обратимый процесс, количественно можно охарактеризовать константой равновесия .

Константа равновесия Кс показывает отношение произведения равновесных концентраций продуктов гидролиза к произведению концентраций исходных веществ, взятых в степени, равной коэффициенту перед формулой данного вещества в уравнении реакции гидролиза.

Например, напишем выражение константы равновесия для реакции гидролиза сульфита калия K2SO3 по первой ступени:

SO32- + HOH ↔ HSO3- + OH-

Кс = [HSO3-][ OH-] / [SO32-][ HOH] или

Кс [ HOH] = [HSO3-][ OH-] / [SO32-]

Обозначая Кс [ HOH] через Кг, получаем

Кг= [HSO3-][ OH-] / [SO32-], (12)

где Кг – константа гидролиза.

 

Часто для расчетов константы гидролиза пользуются формулой:

Кг = КВ / КД , (13)

где КВ – ионное произведение воды;

КД - константа диссоциации слабого электролита, образующего соль, взятая по последней ступени (см. приложение).

Константа гидролиза Кг показывает отношение ионного произведения воды к константе того слабого электролита (слабой кислоты или слабого основания), по иону которого протекает гидролиз.

Чем слабее кислота или основание, образующие соль, тем больше константа гидролиза соли.

ПРИМЕР 9.Рассчитать константу гидролиза карбоната калия по первой ступени. Написать уравнение гидролиза этой соли по первой ступени.

РЕШЕНИЕ. Карбонат калия К2СО3, образован сильным основанием КОН и слабой кислотой Н2СО3. Следовательно, с водой будет взаимодействовать карбонат ион.

К2СО3↔ 2К+ + СО32-

СО32- + НОН ↔ НСО3- + ОН-



Константу гидролиза рассчитаем по формуле (13), зная, что КВ = 10-14, а К//Д2СО3) = 4,8∙10-11 (см. приложение).

Кг = 10-14 / 4,8∙10-11 = 2∙10-4.

ОТВЕТ: Кг = 2∙10-4.

 

Степень и константа гидролиза связаны между собой соотношением:

Кг = β2∙С0 / 1 – β (14),

где С0 – молярная концентрация раствора (моль/л).

Этой формулой следует пользоваться, если соль образована слабой кислотой и слабым основанием. Для солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой или слабой кислотой и сильным основанием справедливо приближенное соотношение, когда β«1:

Кг ≈ β2∙С0 (15)

или

β = (16)

Это соотношение позволяет количественно оценить степень гидролиза в растворах солей определенной концентрации.

ПРИМЕР 10.Рассчитать степень гидролиза в 0,1М растворе хлорида аммония.

РЕШЕНИЕ. Найдем константу гидролиза по формуле (13), зная, что КВ = 10-14, а КД(NH4OH) = 1,79∙10-5(см.приложение).

Кг = КВ / КД = 10-14 / 1,79∙10-5 = 5,5∙10-10.

Так как соль образована сильной кислотой и слабым основанием, то из формулы (16) выразим β:



β = = = 7,4∙10-5

ОТВЕТ: β = 7,4∙10-5 или = 7,4∙10-3 %.

 

ПРИМЕР 11.Определить рН 0,1 М раствора фосфата калия.

РЕШЕНИЕ. Будем считать, что гидролиз практически протекает по первой ступени:

К3РО4 + Н2О ↔ К2НРО4 + КОН

РО43- + Н2О ↔ НРО42- + ОН-

Константа гидролиза по первой ступени определяется константой диссоциации образовавшейся слабой кислоты НРО42-, т.е. третьей константой диссоциации фосфорной кислоты, значение которой берем из приложения. Кд///3РО4) = 1,3∙10-12.

Используя формулу (13), рассчитаем константу гидролиза:

Кг = КВД = 10-14/(1,3∙10-12) = 7,7∙10-3.

Найдем степень гидролиза по формуле (16): β = √Кг0 = √7,7∙10-3/0,1 = 2,8∙10-2.

Определим концентрацию образовавшихся ОН- - ионов:

[OH-] = β∙С0; [OH-] = 2,8∙10-2∙0,1 = 2,8∙10-3, откуда рОН = - lg [OH-] =

= -lg (2,8∙10-3) = 2,55.

рН = 14 – рОН = 14 – 2, 55 = 11,45.

ОТВЕТ: рН = 11,45.

Лабораторная работа № 1


Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 10; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.012 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты