Визначити pH розчину карбонату натрію (Na2 CO3) з молярною концентрацією еквівалента 0,02 моль-екв / л.
Рішення завдання
Запишемо рівняння дисоціації розчину карбонату натрію (Na2 CO3):
Гідролізу піддається карбонат-іон (CO3 2-). Гідроліз розчину карбонату натрію (Na2 CO3) проходить в два ступені.
У водному розчині карбонату натрію (Na2 CO3) гідроліз по другому щаблі не проходить.
Для обчислення ступеня гідролізу необхідно обчислити молярну концентрацію розчину карбонату натрію (Na2 CO3).
Знайдемо молярну концентрацію розчину карбонату натрію (Na2 CO3) за формулою, яка встановлює зв'язок між нормальною і молярної концентрацією:
N - нормальна концентрація;
M - молярна концентрація;
z - число еквівалентності.
Звідки молярна концентрація дорівнює:
Нагадаю, молярна концентрація показує кількість розчиненої речовини (моль), що міститься в 1 л розчину.
З огляду на, що число еквівалентності карбонату натрію (Na2 CO3) дорівнює 2 (твір валентності металу на число його атомів в молекулі солі), розрахуємо молярну концентрацію розчину карбонату натрію (Na2 CO3):
Запишемо формулу знаходження константи гідролізу (Kг):
Кк - константа дисоціації слабкої кислоти.
Запишемо формулу знаходження ступеня гідролізу (h):
Після перетворень константи гідролізу отримуємо:
(Концентрацію гідроксид-іонів [OH -] висловили через іонний добуток води: [OH -] = Кв / [H +]).
В даному вираженні Кк - константа дисоціації гідрокарбонат-іона (HCO3 -).
Хочу звернути увагу, що в розрахунку використовується константа дисоціації вугільної кислоти (H2 CO3) по другого ступеня.
З довідкових даних для вугільно кислоти (HCO3 -) знаходимо, що константа дисоціації вугільної кислоти (HCO3 -) дорівнює 4,68 ∙ 10 -11.
Відомі дані підставимо в формулу і розрахуємо концентрацію гідроксид-іонів [OH -]:
рОН = -lg 1,46 ∙ 10 -3 = 2,84
рН = 14 - рОН = 14 - 2,84 = 11,16
pH розчину карбонату натрію 11,16.