Ерітінділер рамыны рН-а туелділігі
Кп жадайда ерітіндідегі компоненттерді белгілі рН-а сйкес концентрацияларын білу ажет, ол шін р компонентті молдік лесін () табады. Е арапайым ышыл-негіздік жйені арастырайы:
НА + Н2О Н3О+ + А- , 
(5.33)
; 
Осы жйеге байланысты материалды балланс тедігі:
СНА = [HA] +[A-], (2.33) тедіктен [A-] = KA [HA]/ [H3O+]
СНА = [HA] + KA [HA]/ [H3O+] = [HA] (1+ KA / [H3O+] )
A- табу шін (2.33) тедіктен [HA] =[H3O+] [A-] / KA
СНА = [H3O+] [A-] / KA + [A-] = [A-] ([H3O+] /KA +1)
,
Егер екі негізді ышыл мен оны аниондары бар жйені арастырса материалды балланс бойынша:
С H2А = [H2A] +[НA-]+[A2-] (5.34)
; 
; 
Н2А ышылыны сатылай протолиздену константаларынан:
(5.35)
(5.36)
(5.37)
; 
[НA-] мен [A2-] мндерін материалды балланс тедігіне ойса
(5.38)
Осы сияты НА- табу шін (5.35) , (5.36) тедіктерден:
Табылан мндерді материалды балланс тедігіне ойса:
(5.39)
А2- табу шін (5.3) , (5.37) тедіктерден:
(5.40)
Еске алатын бір жй р блшекті мольдік лесіне сйкес тедіктерді (5.38-5.40) блімі бірдей жне оларды мні ышылды жалпы концентрациясына (С H2А) туелді емес. Кез келген жйеде бар мндерді осындысы бірге те ( H2А + НА- + А2- =1).
| Н2S |
| S2- |
| 0,2 |
| 0,4 |
| 0,6 |
| 0,8 |
| 10 14 |
| рН |
| НS- |
| Н3С2О4 |
| С2О42- |
| 0,2 |
| 0,4 |
| 0,6 |
| 0,8 |
| 6рН |
| Н2С2О4- |
| 5.1-сурет. ымызды ышылыны ерітісіндегі блшектерді мольдік лесіні ерітінді рН-на туелділігі | 5.2-cурет. Ккіртті сутегі ышылыны ерітісіндегі блшектерді мольдік лесіні ерітінді рН-на туелділігі |
ш жне трт негізді ышылдар ерітінділеріндегі компоненттерді мольдік лесін есептеу жоарыда келтірілген мысалдара сас:
= [H3A] +[Н2A-] + [НA2-] +[A3-]
; (5.41)
; (5.42)
; (5.43)
; (5.44)
= [H4A] +[Н3A-] + [Н2A2-] +[НA3-] +[A4-]
(5.45)
(5.46)
(5.47)
(5.48)
5.3-сурет. Фосфор ышылыны ерітіндісіндегі блшектерді мольдік лесіні ерітінді рН-на туелділігі.
|
5.4-cурет. Этилендиаминтетрасірке ышылыны ерітіндісіндегі блшектерді мольдік лесіні ерітінді рН-на туелділігі. Ка,1=10-2; Ка,2=1,8·10-3, Ка,3=6,9·10-7, Kа,4=5,5·10-11. |
Келтірілген мліметтерден Н2А протолизденгенде пайда болатын блшектерді лесі ерітінді рН-на жне сатылай протолиздену константасыны мндеріне байланысты. Мысалы, ымызды ышылы (Ка,1=5,610-2; Ка,2=5,410-5) мен ккіртті сутегі ышылыны (Ка,1=8,910-6; Ка,2=1,310-13) тепе-тедік диаграммаларынан оксалат-ионыны (С2О42-) лесі рН 7,0-де бірді шамасында, ал осы рН-та сульфид-ионыны (S2-) лесі 510-7, тек рН 12 кеткенде (S2-) = 0,1, ал рН = 13-те 0,5 сйкес.
Баылау сратары мен жаттыулар:
1. Бренстед-Лоури теориясы трысында ышылдарды, негіздерді жне амфолиттерді анытамасын берідер.
2. осарласан ышыл мен негіз жбыны протолиздену константалары алай байланысан? Сйкес формуланы орытып шыарыдар.
3. Суды, сйы аммиакты, сусыз сірке ышылыны автопротолиздену тедіктерін жазыыз.
4. Бренстед-Лоури теориясы трысынан гидролиз былысын сипаттаыз.
5. Буферлі оспаларды мысалдарын келтірідер. Буферлі оспаны рН-ы оан ышыл не негіз осанда згермейді десе болады, неге?
Тест тапсырмалары
1. HNO2 ерітіндісіндегі H+- иондары концентрациясын есептеуде андай тедеуді пайдалануа болады?
1) 
; 2) 
; 3) 
;
4) 
; 5) 
.
2. Мына негіздерді йсысы е лсіз болып табылады?
С2О42-; NH3; CH3NH2; PO43-; Ac-
1) C2O42-(pKв= 9,73); 2) NH3(pKв = 4,75);
3) CH3NH2(pKв= 3,28); 4) PO43-(pKв = 12,38);
5) Ac-(pKв= 9,25).
3. Жалпы НА формуласымен крсетілген лсіз ышыл ерітіндісіні рН-ы айсы тедікпен аныталады?
1) pH = 
pKa + 
lgCHA; 2) pH = 
pKa – 
lgCHA;
3) pH = 
lgKa; 4) pH = pK – 
lgCHA;
5) pH = 
Ka – 
lgCHA.
4. Мына осылыстарды айсысы сулы ерітіндіде амфолит болады?
1) C2O42-; 2) H2S; 3) H2PO4-; 4) PO43-; 5) HCN.
5. Ацетатты буфер (CH3COOH+CH3COONa) ерітіндісінде H+-иондарыны концентрациясы андай тедеумен есептеледі?
1) 
;
2) 
;
3) 
;
4) [H+] = KW/[OH-];
5) [H+] = CHAс.
6. MeOH сияты суда еритін лсіз негіздерді асиетін андай жауап дрыс сипаттайды?
1) 
; 2) 
;
3) pH = 14 + (1/2)pK (1/2)lgC; 4) pOH = pK + lgC;
5) дрыс жауап берілмеген.
7. Ккіртті ышыл ерітіндісінде сутек иондарыны концентрациясын андай тедеумен анытауа болады:
(K1= 1,7 х 10-2; K2= 6,2 х 10-8)
1) 
; 2) 
; 3) 
;
4) 
; 5) 
.
8. CH3COONa тзы ерітіндісінде OH--иондарыны концентрациясы андай тедеумен есептелінеді:
1) 
; 2) [OH-] = Kв.CТ; 3) 
;
4) [OH-] = Ka.CT; 5) 
.
9. Аммиакты сулы ерітіндісіндегі H+-иондарыны концентрациясын андай тедеумен есептеуге болады? ( 
)
1) 
; 2). 
;
3) 
; 4) 
;
5) дрыс жауап берілмеген.
10. 100 мл 0,1М CH3COONa жне 100 мл 0,1M CH3COOH ерітінділері араластырылан. Тзілген ерітіндіні рН нешеге те? ( 
)
1)5,0; 2) 1,0; 3) 3,0; 4) 7,0; 5) 8,0.
11. C6H5COOH ышылына мына осылыстарды айсысы осарланан негіз болады?
1) NH3 сйы; 2) C6H5NH2; 3) C6H5COO-;
4) C5H5N; 5) (C2H5)2NH.
12. Мына ышылдармен: 1) NH4+; 2) H2CO3; 3) H2C2O4; 4) H2PO4-; 5) H2S осарланан е лсіз негізді крсетііз:
1) NH3 (pKв= 4,75); 2) HCO3-(pKв= 7,75);
3) HC2O4-(pKв = 12,75); 4) HPO42-(pKв= 6,88);
5) HS-(pKв= 7,08).
13. Буферлік асиетке рамы тмендегідей жйе ие:
1) HCl жне NaCl; 2) NaOH жне Na2SO4;
3) CH3COOH жне CH3COONa; 4) CH3COOH жне HCOOH;
5) NH4NO3жне NH4Cl.
14. Бренстед-Лоуриді протолиттік ілімі трысынан келтірілген осылыстар атарыны айсысы сулы ерітіндіде ышыл болады?
1) HF, F-, CO32-, Fe(H2O)63+;
2) NH3, H2S, H2O, NH4+;
3) HNO2, J-, Br-, Cl-;
4) HPO42-, H2PO4-, H3PO4, OH-;
5) HSO4-, NH4+, Al(H2O)63+, H2SO4.
15. Бренстед-Лоуриді протолиттік ілімі трысынан келтірілген осылыстар атарыны айсысы сулы ерітіндіде негіз болады?
1) F-, Cl-, Br-, J-;
2) H2SO4, HSO4-, SO42-, S2-;
3) Al(H2O)63+, Al(H2O)53+, HNO3, NH3;
4) O2-, OH-, H2O, HClO4;
5) J-, HJ, Cl-, HCl.
16. Келтірілген реакцияларды айсысы автопротолиз реакциясы болып табылады?
1) CH3COO-+ H2O CH3COOH + OH-;
2) NH3+ H2O NH4++ OH-;
3) NH4++ H2O NH3+ H3O+;
4) CH3COOH + CH3COOH CH3COO-+ CH3COOH2+;
5) NH4++ CH3COOH NH3+ CH3COOH2+.
17. Бренстед-Лоуриді протолиттік ілімі бойынша осарланан ышылдар мен негіздер арасындаы сйкестік келтірілген тедеулерді айсысында дрыс крсетілген?
1) NH3+ CH3COOH NH4++ CH3COO-;
-л.1 нег.2 -л.2 нег.1
2) H3O++ NH3 NH4++ H2O;
нег.2 -л.1 нег.1 -л.2
3) CH3COOH + OH- H2O + CH2COO-;
-л.1 нег.2 -л.2 нег.1
4) HCO3-+ OH- H2O + CO32-;
-л.1 нег.2 нег.1 -л.2
5) HCl + NH3 Cl-+ NH4+.
-л.1 нег.2 -л.2 нег.1
18. ышылды сулы ерітінді шін дрыс тедеу:
1) [H+] > 10-7> [OH-]; 2) [OH-] > 10-7 > [H+];
3) [H+] = 10-7= [OH-]; 4) [H+] > 10-14< [OH-];
5) [H+] = 10-14= [OH-]
19. р айсысы амфолит бола алатын осылыстар атарын крсетііз:
1) HCO3-, H2PO4-, H2O; 2) CO32-, HPO42-, NH3;
3) HSO4-, PO43-, NH4+; 4) HSO3-, S2-, H2BO3-;
5) PO43-, HPO42-, H2PO4-
20. Суды автопротолиз процесін айсы сызбанса мейлінше дл бейнелейді?
1) H3O+ H+ + H2O;
2) OH-+ H2O H3O++ O2-;
3) 2H2O H3O+ + OH-;
4) су автопротолиздену реакциясына тспейді;
5) 2H++ O2- H2O.
Тарау