1) Определите концентрацию гидроксида калия (в г/л), если pH его водного раствора равен 9. 2) Определите pH водного раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л.

1. Определение концентрации гидроксида калия (KOH), если pH = 9

Дано:

• pH = 9;

• вещество — KOH (гидроксид калия);

• молярная масса KOH = 56,1 г/моль.

Найти: массовую концентрацию KOH в г/л.

Решение

Гидроксид калия (KOH) — сильное основание, которое практически полностью диссоциирует в водном растворе:

Поскольку каждая молекула KOH образует один гидроксид-ион $OH^-$, концентрация KOH равна концентрации гидроксид-ионов:

Шаг 1. Определим pOH раствора.

При температуре 25 °C справедливо соотношение:

Следовательно:

Шаг 2. Найдём концентрацию гидроксид-ионов.

По определению:

Отсюда:

Подставляем значение:

Следовательно:

Шаг 3. Переведём молярную концентрацию в массовую.

Используем формулу:

где:

• $C_{\text{масс}}$ — массовая концентрация, г/л;

• $C_{\text{мол}}$ — молярная концентрация, моль/л;

• $M$ — молярная масса вещества, г/моль.

Молярная масса KOH:

Тогда:

Ответ к задаче 1:

2. Определение pH водного раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л

Дано:

• $C(CH_3COOH)=0{,}01$ моль/л;

• константа диссоциации уксусной кислоты $K_a=1{,}8\cdot10^{-5}$ (при 25 °C).

Найти: pH раствора.

Решение

Уксусная кислота $CH_3COOH$ является слабой одноосновной кислотой. В отличие от сильных кислот, она диссоциирует в воде лишь частично:

Для слабых кислот необходимо учитывать константу диссоциации.

Шаг 1. Запишем выражение для константы диссоциации.