Дано:
Концентрация раствора карбоната натрия (Na2CO3) = 0.02 М
Степень гидролиза = 14.5% = 0.145
Найти:
pH раствора
Решение с расчетом:
1. Начнем с уравнения гидролиза для карбоната натрия:
Na2CO3 + H2O ⇌ 2Na^+ + CO3^2- + H2CO3 ⇌ 2Na^+ + CO3^2- + 2H^+
2. Запишем уравнение равновесия для гидролиза:
Kw / Kb = [H^+][CO3^2-] / [HCO3^-]
Здесь Kw - константа ионизации воды, Kb - константа гидролиза.
3. Так как степень гидролиза (h) равна 14.5%, то [H^+] = h, [HCO3^-] = h, [CO3^2-] = 0.02 - h.
4. Подставим значения в уравнение равновесия:
Kw / Kb = (h)(0.02 - h) / h
Kw ≈ 1.0 * 10^-14
Kb для CO3^2- пренебрежимо мало по сравнению с Kw
5. Упростим уравнение:
1.0 * 10^-14 = 0.02 - h
6. Решим уравнение для h:
h = 0.02 - 1.0 * 10^-14
h ≈ 0.02 (так как 1.0 * 10^-14 очень маленькое значение)
7. Теперь найдем pOH:
pOH = -log(h) ≈ -log(0.02)
pOH ≈ 1.7
8. Наконец, найдем pH:
pH = 14 - pOH ≈ 14 - 1.7
pH ≈ 12.3
Ответ:
pH раствора карбоната натрия составляет приблизительно 12.3.