Обучающие задачи с решениями

1. Рассчитайте концентрацию ионов водорода в артериальной крови с

рН = 7,42.

Решение: Концентрация ионов водорода артериальной крови составляет

рН = -) = 10^-ρН = 10^-7,42 = 3,8 ∙10^-8моль/л.

Ответ: 3,8 ∙10^-8моль/л.

2. Рассчитайте рН 5%-ного раствора муравьиной кислоты, если степень её диссоциации составляет 0,01%, а плотность раствора принять равной 1,00 г/мл.

Решение:

Муравьиная кислота слабая и диссоциирует обратимо:

НСООН ↔ НСОО^- + Н⁺

поэтому расчёт рН ведём с учётом степени диссоциации слабой кислоты :

ρН = -] С[Н⁺] = С∙α;

С_(НСООН) = = 1,087 моль/л

ρН = - lg ( 1, 087 ^. 0,0001) =4,0

Ответ: рН = 4

3. К 150 мл раствора с концентрацией гидроксида калия 0,25 моль/л добавили дистиллированной воды до объёма раствора 650 мл.. Как изменится ρН полученного раствора? Коэффициенты активности ионов ОН^- равны: в исходном растворе - 0,66, в полученном растворе – 0,80.

Решение:

Количество вещества гидроксида калия в исходном растворе равно:

n = CV = 0,25 моль/л∙0,15л = 0,0375 моль

При добавлении дистиллированной воды изменяется объём раствора, а количество вещества КОН остаётся прежним, поэтому концентрация вещества в полученном растворе составит:

С = n/V = 0,0375моль/0,65л = 0,058моль/л.

КОН – сильный электролит, активная концентрация ионов ОН^-

α(ОН^-) = fС; ρН исходного раствора равен 14 – ρОН,

pОН₁ = - fС = -

pН₁ = 14 – 0,78 = 13,22;

pОН₂ = в полученном растворе составляет – 0,058∙0,80 = 1,33, следовательно,

pН₂ разбавленного раствора равен 14-1,33=12,67;

∆ pН= pН₁- pН₂=13,22-12,67=0,55.

Ответ: при разбавлении раствора pН изменился на 0,55 ед.

4. Вычислите рН раствора щёлочи КОН, если для приготовления этого раствора 0,28 г гидроксида калия растворили в мерной колбе объёмом 200 мл (степень диссоциации сильного электролита принять равной 1).

Решение:

С_(КОН) =

[ОН] = С_(КОН) = 0,025 моль/л

рОН = -lg [ОН^-] = -lg 0,025 = 1,6

pH = 14 – pOH = 14 -1,6 = 12,4

Ответ: pH = 12,4

5. Вычислите концентрацию ионов водорода и гидроксид-ионов в желудочном соке, рН которого равен 1,35.

Решение: рН = - lg [Н⁺] = 10^1,35 [Н⁺] = 0,044 моль/л

[Н⁺] ^. [ОН^-] =10^-14 [ОН^-] = 2,27^.10^-13 моль/л

Ответ: [ОН^-] = 2,27^.10^-13 моль/л; [Н⁺] = 0,044 моль/л

6. Во сколько раз концентрация ионов водорода в одной кислоте (НСООН) больше, чем в другой кислоте (СН₃СООН). Молярная концентрация этих кислот равна 0,1моль/л.

Решение: Т.к. обе кислоты слабые, то [Н⁺] =

К_{а(НСООН)} = 1,79^.10^-4 1,74^.10^-5 (прил. табл. 1.12)

[Н⁺]_(СООН)= = 4,2^.10^-3 моль/л

1,32^.10^-3 моль/л

Отношение концентраций = 3,2

Ответ: концентрация ионов водорода в НСООН в 3,2 раза больше, чем в уксусной кислоте.

Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. Рассчитайте концентрацию ионов водорода в венозной крови с рН=7,36, в моче (рН=6,0), слюне(рН=6,8).

Ответ:

Задача 2. Рассчитайте концентрацию ионов водорода в крови, если концентрация гидроксид-ионов равна 5,63моль/л.

Ответ:

Задача 3. Рассчитайте, как изменится концентрация ионов водорода в крови с изменением рН на 0,2 единицы (рН крови принять равной 7,4).

Ответ: при увеличении рН на 0,2 единицы концентрация ионов водорода уменьшается в 1,56 раза, а при уменьшении рН на 0,2 единицы возрастает в 1,6 раза от нормального значения.

Задача 4. Концентрация ионов ОНв растворе равна 6,5Чему равен рН этого раствора?

Ответ: рН = 6,81.

Задача 5. Во сколько раз концентрация ионов водорода в крови (рН = 7,36) больше, чем в спинномозговой жидкости (рН = 7,53)?

Ответ: в 1,5 раза.