Вопросы и задачи для самоконтроля

1. Что называют степенью диссоциации электролита? Чему равна степень диссоциации сильных электролитов?

2. В ряду электролитов NaOH, КОН, Н₂О, СНзСООН, H₂S, HNO₃, HC1 подчеркните те, диссоциация которых в водных растворах протекает обра­тимо.

3. Составьте уравнения электролитической диссоциации уксусной и сероводородной кислот (две ступени). Запишите выражения соответствую­щих констант диссоциации.

4. Вычислите ионную силу 0,05 М раствора NaOH. Найдите активность иона ОН- (а_он-) в этом растворе. Ответ: 0,05; 0,0425 моль/л.

5. Рассчитайте концентрацию ионов ОН^- в 0,05 М растворе аммиака. Ответ: 9,4-10^-4 моль/л.

6. Рассчитайте активность ионов ОН^- в растворе, если а_н+ = 10^-2 моль/л. Ответ: 10^-12 моль/л.

7. Активность ионов ОН^- в водном растворе равна 10^-3 моль/л. Вычис­лите рН раствора. Ответ: 11,0.

8. Рассчитайте рН 0,05 М водного раствора HNO₃. Ответ: 1,36.

9. Рассчитайте рН 0,05 М водного раствора КОН. Ответ: 11,675.

10. Найдите молярную концентрацию раствора HC1, рН которого 2,5. Ответ: 0,003 М.

11. Найдите молярную концентрацию раствора NaOH, рН которого 12. Ответ: 0,01 М.

12. Что называют разведением раствора? Какова единица измерения разведения?

13. Что является аргументом и функцией в законе разведения Оствальда?

14. Зная константу диссоциации NH₃•Н₂О, найдите: а) степень диссоциации; б) концентрацию ионов ОН^- ; в) рН раствора, если концентрация раствора аммиака 0,01 моль/л. Ответ: 4,2%; 4,2 10^-4 моль/л; 10,62.

15. Учитывая только первую ступень диссоциации, вычислите водород­ный показатель среды 0,02 М раствора НзСОз. Ответ: 4,025.

16. Сколько миллилитров 0,5 н. раствора HC1 нужно взять для приго­товления 100 мл 0,01 н. HC1? Ответ: 2 мл.

17. Смешали равные объемы растворов гидроксида натрия и соляной кислоты с концентрацией по 0,001 моль/л. Рассчитать рН образовавшегося раствора.

18. Смешали 100 мл раствора NaOH концентрацией 0,01 моль/л и 200мл раствора соляной кислот, концентрацией 0,005моль/л. Рассчитать рН образовавшегося раствора.

19. Смешали 100 мл раствора HCl, концентрацией 0,01 моль/л со 100 мл раствора NaOH концентрацией 0,02 моль/л. Рассчитать рН образовавшегося раствора.

20. Смешали 200 мл раствора HCl, со 100 мл раствора NaOH равных концентраций. Рассчитать рН образовавшегося раствора.

Правила работы на рН-метре и порядок измерения рН

Экспериментальное определение величин рН растворов производится с помощью приборов рН-метров различных типов. рН-метр типа рН-673 представляет собой милливольт­метр с блоком преобразователя и системой электродов (рисунок 1). Датчиком величины рН раствора служит стеклян­ный электрод (1), потенциал которого зависит от концентра­ции ионов Н⁺ в растворе.

П

Рисунок 1- рН-метр 673

отенциал стеклянного электрода сравнивается потенциометрически с потенциалом вспомогательного (хлорсеребряного) электрода (2) и на милливольтметре (3) регистриру­ется суммарная электродвижущая сила электродной системы. Шкала милливольтметра градуирована в единицах рН. Точ­ность измерения рН зависит от диапазона измерения и составляет 0,4 (диапазон рН от 1 до 14) и ±0,05 (все осталь­ные диапазоны измерения).

Перед началом работы следует проверить правильность установки переключателя рода работ (4)—указатель дол­жен быть совмещен с отметкой рН—и ручки потенциометра температурной компенсации (5)—указатель должен быть совмещен с цифрой «2», что соответствует 20° С. Ручка пере­ключателя диапазона измерений должна стоять в положении —1-14.

Измерение рН раствора проводят в такой последователь­ности:

1. Придерживая стакан с раствором (8), отводят в сторо­ну столик (9), на котором установлен стакан. Опускают ста­кан вниз, освобождая электроды из раствора, и ставят его в сторону.

2. Промывают электроды дистиллированной водой, для чего погружают их несколько раз в стакан с дистиллирован­ной водой, поднося стакан снизу. Остатки дистиллированной воды на электродах осторожно удаляют фильтровальной бу­магой.

3. Перед измерением рН исследуемого раствора проводят проверку и корректировку показаний прибора по буферному раствору, рН которого находится в диапазоне измеряемых значений рН. Для этого наливают в чистый стакан нужный буферный раствор и погружают в него электроды, поднося стакан снизу, после чего задвигают столик (9) под стакан. 3'лсктроды при измерении рН должны быть погружены в раствор на глубину около 3 см. Глубину погружения можно отрегулировать положением столика (9) с помощью винта, которым он крепится к держателю. Затем вынимают пробку (10) из заливного отверстия в электроде (2) и включают прибор в сеть, при этом загорается сигнальная лампочка (11). Если по истечении трех минут стрелка не показывает значения рН буферного раствора, ручкой «Буфер» (О) уста­навливают стрелку прибора против значения рН, соответ­ствующего рН используемого буферного раствора (коррек­тировка с помощью ручки (О) производится в присутствии. преподавателя или лаборанта). Отсчет показаний в диапазо­не измерений рН —1-14 проводят по нижней шкале при­бора.

4. Не выключая прибор, промывают электроды, как это описано в пункте 2. Исследуемый раствор наливают в стакан, предварительно вымытый и сполоснутый исследуемым раст­вором. Погружают электроды в исследуемый раствор и зад­вигают столик под стакан. Отсчет показаний рН производят после того, как стрелка прибора установится в одном поло­жении. Время установления показания обычно не превышает трех минут (при измерении рН сильно кислых или сильно щелочных растворов время установления может возрасти до 10 минут).

При необходимости более точного измерения рН переклю­чают ручку переключателя диапазонов (7) на нужный диа­пазон измерений. Отсчет показаний рН производят по одной из верхних шкал, соответствующей диапазону измерений.