рН смеси гидроксида натрия и аммония, соляной и серной кислот

[Charlotte3]

Добрый день! Прощу помощи определении рН смеси. 

Допустим, в водном растворе содержится определенные начальные концентрации NaOH, NH4OH, HCL, H2SO4.

Для каждого вещества записывается уравнение диссоциации и находится Кд через концентрации. Ионное произведение воды известно.  Вопросы: 1. найдя сумму ионов Н+ из диссоциации Н20, HCL, H2SO4, можно ли по ней определить рН, просто взяв логарифм? 2. Как стоило бы решать такую задачу? Можно записать уравнение равенства суммы  катионов и анионов, что из него можно извлечь?  

 

[M_GM]

Во-первых, в растворе не могут находиться одновременно кислоты и щелочи.

Т.е сначала надо разобраться, какие пройдут реакции между ними, и какие вещества реально останутся в растворе, и каковы их концентрации.

 

Во-вторых, когда в растворе несколько веществ, зачастую рН определяется одним из них, которое и создает основную долю рН-определяющих ионов

 

Так, если в растворе есть HCl и вода, то диссоциацию воды можно не учитывать

Изменено 27 Января, 2015 в 17:11 пользователем M_GM

[Charlotte3]

спасибо. я не понимаю, с чего нужно отталкиваться в расчете. даны исходные концентрации Na, Cl, So4. 

быть может, мне нужно составить систему уравнений для каждого вещества, выразить pH, а потом для всей системы как-то его определить? 

ведь данные вещества в воде могу образовывать основания и кислоты, поэтому в совокупности они же могут одновременно находиться? 

[M_GM]

Что-то вы ходите вокруг да около.

Конкретное условие задачи?

[Charlotte3]

Конкретного условия задачи нет. 

Мне нужен способ определения рН при исходных концентрациях C(NA) = 40 мкг/кг; С(CL) = 35 мкг/кг; С(SO) = 150; С(аммиак)= 5 мг/кг. 

Можно написать уравнение диссоциации для каждой кислоты или основания. Как я понимаю, можно составить систему уравнений, и как-то выразить общее рН, учитывая, что известны Кд и Кв. 

[M_GM]

Прежде всего надо понять чего здесь сколько, а для этого перейти к моляльной концентрации

Так C(Na) = 40/23*10^-6 моль/кг = 1,74 *10^-6 моль/кг;  C(Cl) = 35/35,5*10^-6 моль/кг = 0,99 *10^-6 моль/кг;

Что такое SO? Таких молекул или ионов не бывает. Или это сульфат-ионы?

Тогда С(SO₄) = 150/96*10^-6 моль/кг = 1,56 *10^-6 моль/кг;

Что такое аммиак? ион аммония?

Тогда С(NH4)=5/18*10^-6 моль/кг = 0,28 *10^-6 моль/кг;

Суммарная концентрация катионов С(+) = C(Na)+С(NH4) = 2,02 *10^-6 моль/кг

Суммарная концентрация эквивалентов анионов С(-) = C(Cl)+2*С(SO4) = 4,11 *10^-6 моль/кг

Таким образом, если других катионов в растворе нет, избыток эквивалентов анионов равен  2,09 *10^-6 моль/кг

При отсутствии других катионов, это может быть компенсировано катионами водорода, концентрация, которых должна быть равна 2,09 *10^-6 моль/кг, что отвечает pH= 5,68

[Charlotte3]

Прежде всего надо понять чего здесь сколько, а для этого перейти к моляльной концентрации

Так C(Na) = 40/23*10^-6 моль/кг = 1,74 *10^-6 моль/кг;  C(Cl) = 35/35,5*10^-6 моль/кг = 0,99 *10^-6 моль/кг;

Что такое SO? Таких молекул или ионов не бывает. Или это сульфат-ионы?

Тогда С(SO₄) = 150/96*10^-6 моль/кг = 1,56 *10^-6 моль/кг;

Что такое аммиак? ион аммония?

Тогда С(NH4)=5/18*10^-6 моль/кг = 0,28 *10^-6 моль/кг;

Суммарная концентрация катионов С(+) = C(Na)+С(NH4) = 2,02 *10^-6 моль/кг

Суммарная концентрация эквивалентов анионов С(-) = C(Cl)+2*С(SO4) = 4,11 *10^-6 моль/кг

Таким образом, если других катионов в растворе нет, избыток эквивалентов анионов равен  2,09 *10^-6 моль/кг

При отсутствии других катионов, это может быть компенсировано катионами водорода, концентрация, которых должна быть равна 2,09 *10^-6 моль/кг, что отвечает pH= 5,68

Огромное спасибо! 

Я вот не додумалась взять разницу катионов и анионов, собственно в этом и был мой вопрос. 

Концентрации я перевела, значения схожие, только вот не нужно плотность веществ учитывать, чтобы к молям на литр перейти? 

[M_GM]

При таких мизерных концентрациях плотность раствора равна плотности воды, т.е. 1.