Kalkulahin ang pH ng mga sumusunod na may tubig solusyon?

Sagot:

Babala! Long Answer. a) pH = 5.13; b) pH = 11.0

Paliwanag:

Para sa):

Ammonium chloride, # NH_4Cl # dissolves sa solusyon upang bumuo ng mga ammonium ions # NH_4 ^ (+) # na kumilos bilang mahina acid sa pamamagitan ng protonating tubig upang bumuo ng ammonia, # NH_3 (aq) # at hydronium ions # H_3O ^ (+) (aq) #:

# NH_4 ^ (+) (aq) + H_2O (l) -> NH_3 (aq) + H_3O ^ (+) (aq) #

Tulad ng alam namin ang # K_b # para sa ammonia, maaari naming mahanap ang # K_a # para sa ammonium ion. Para sa isang naibigay na acid / base pair:

#K_a beses K_b = 1.0 beses 10 ^ -14 # ipagpapalagay ang mga karaniwang kondisyon.

Kaya, #K_a (NH_4 ^ (+)) = (1.0 beses 10 ^ -14) / (1.8 beses 10 ^ -5) = 5.56 beses 10 ^ -10 #

I-plug in ang konsentrasyon at ang # K_a # halaga sa expression:

#K_a = (H_3O ^ (+) beses (NH_3)) / (NH_4 ^ (+)) #

# 5.56 beses 10 ^ -10 ~~ (H_3O ^ (+) beses NH_3) / (0.1) #

# 5.56 beses 10 ^ -11 = H_3O ^ (+) ^ 2 #

(tulad ng maaari naming ipalagay na ang isang molekula hydronium ay dapat na form para sa bawat isa ng amonya na form.Gayundin, # K_a # ay maliit, kaya #x «0.1 #.)

# H_3O ^ (+) = 7.45 beses 10 ^ -6 #

# pH = -log H_3O ^ (+) #

# pH = -log (7.45 beses 10 ^ -6) #

#pH approx 5.13 #

Para sa b):

(i) Tukuyin ang mga species na naroroon pagkatapos ng paghahalo.

Ang equation para sa reaksyon ay

#color (puti) (mmmmm) "OH" ^ "-" + "NH" _4 ^ "+" -> "NH" _3 + "H" _2 "O" #

# "I / mol": kulay (puti) (mll) 0.010 kulay (puti) (mll) 0.010color (puti) (mol / L) 0 #

# "C / mol": kulay (puti) (m) "- 0.010" kulay (puti) (ml) "- 0.010" kulay (puti) (m) "+ 0.010" #

# "E / mol": kulay (puti) (mll) 0color (puti) (mmmm) 0color (puti) (mmml) 0.010 #

# "Moles ng OH" ^ "-" = "0.100 L" × "0.1 mol" / "1 L" = "0.010 mol" #

# "Moles ng NH" _4 ^ "+" = "0.100 L" × "0.1 mol" / "1 L" = "0.010 mol" #

Kaya, magkakaroon tayo ng 200 ML ng isang may tubig na solusyon na naglalaman ng 0.010 mol ng ammonia, at ang pH ay dapat na mas mataas kaysa sa 7.

(ii) Kalkulahin ang pH ng solusyon

# "NH" _3 = "0.010 mol" / "0.200 L" = "0.050 mol / L" #

Ang kemikal na equation para sa balanse ay

# "NH" _3 + "H" _2 "O" "NH" _4 ^ "+" + "OH" ^ "-" #

Isulat muli ito bilang

# "B" + "H" _2 "O" "BH" ^ "+" + "OH" ^ "-" #

Maaari naming gamitin ang isang talahanayan ng ICE upang gawin ang pagkalkula.

#color (white) (mmmmmmmll) "B" + "H" _2 "O" "BH" ^ "+" + "OH" ^ "-"

# "Ako / mol·L" ^ "- 1": kulay (puti) (mll) 0.050color (puti) (mmmmmll) 0color (white)

# "C / mol·L" ^ "- 1": kulay (puti) (mm) "-" xcolor (puti) (mmmmmll) "+" xcolor (white)

# "E / mol·L" ^ "- 1": kulay (white) (m) "0.050-" xcolor (white) (mmmmm) xcolor (white)

#K_text (b) = ("BH" ^ "+" "OH" ^ "-") / ("B") = x ^ 2 / ("0.050-" x) = 1.8 × 10 ^ "- 5" #

Lagyan ng check para sa pagpapabaya:

#0.050/(1.8 × 10^'-5') = 3 × 10^3 > 400#. #x «0.050 #

# x ^ 2 / 0.050 = 1.8 × 10 ^ "- 5" #

# x ^ 2 = 0.050 × 1.8 × 10 ^ "- 5" = 9.0 × 10 ^ "- 7" #

#x = 9.5 × 10 ^ "- 4" #

# "OH" ^ "-" = 9.5 × 10 ^ "- 4" na kulay (puti) (l) "mol / L" #

# "pOH" = -log (9.5 × 10 ^ "- 4") = 3.0 #

# "pH = 14.00 - pOH = 14.00 - 3.0" = 11.0 #

Si Jane, Maria, at Ben ay may isang koleksyon ng mga koleksyon ng mga lilok na yari sa marmol. Si Jane ay may 15 higit pang mga koleksyon ng mga lilok na yari sa marmol kaysa kay Ben, at si Maria ay may 2 beses na maraming mga koleksyon ng mga lilok na yari sa marmol bilang Ben Lahat sila ay may 95 mga koleksyon ng mga lilok na yari sa marmol. Gumawa ng isang equation upang matukoy kung gaano karaming mga koleksyon ng mga lilok na yari sa marmol Jane, Maria, at Ben ay may?

Si Ben ay may 20 marbles, Jane ay may 35 at si Maria ay may 40 Hayaan x ay ang halaga ng mga marbles Ben ay Pagkatapos Pagkatapos ay may x + 15 at Maria ay may 2x 2x + x + 15 + x = 95 4x = 80 x = 20 samakatuwid, ang Ben ay may 20 mga koleksyon ng mga lilok na yari sa marmol, Jane ay may 35 at Maria ay may 40

Ang tubig para sa isang pabrika sa loob ay nakaimbak sa isang hemispherical na tangke na ang panloob na lapad ay 14 m. Ang tangke ay naglalaman ng 50 kiloliter ng tubig. Ang tubig ay pumped sa tangke upang punan ang kapasidad nito. Kalkulahin ang dami ng tubig na pumped sa tangke.

668.7kL Given d -> "Ang diameter ng hemisphrical tank" = 14m "Dami ng tangke" = 1/2 * 4/3 * pi * (d / 2) ^ 3 = 1/2 * 4/3 * 22 / 7 * (7) ^ 3m ^ 3 = (44 * 7 * 7) /3m ^ 3~~718.7kL Ang tangke ay naglalaman na ng 50kL na tubig. Kaya ang dami ng tubig na pumped = 718.7-50 = 668.7kL

Ang tubig ay bumubuhos sa isang baluktot na korteng kono na may rate na 10,000 cm3 / min at sa parehong oras ay pinapatay ang tubig sa tangke sa isang pare-pareho ang rate Kung ang tangke ay may taas na 6m at ang diameter sa itaas ay 4 m at kung ang antas ng tubig ay tumataas sa isang rate ng 20 cm / min kapag ang taas ng tubig ay 2m, paano mo makita ang rate kung saan ang tubig ay pumped sa tangke?

Hayaan ang V ay ang dami ng tubig sa tangke, sa cm ^ 3; h maging ang lalim / taas ng tubig, sa cm; at hayaan ang radius ng ibabaw ng tubig (sa itaas), sa cm. Dahil ang tangke ay isang inverted kono, kaya ang masa ng tubig. Dahil ang tangke ay may taas na 6 m at isang radius sa tuktok ng 2 m, ang mga katulad na triangles ay nagpapahiwatig na ang frac {h} {r} = frac {6} {2} = 3 upang ang h = 3r. Ang dami ng inverted kono ng tubig ay pagkatapos V = frac {1} {3} pi r ^ {2} h = pi r ^ {3}. Ngayon, iba-iba ang magkabilang panig tungkol sa oras t (sa ilang minuto) upang makakuha ng frac {dV} {dt} = 3 pi r ^ {2} cdot frac {dr} {dt