Как можно определить pH водного раствора, приготовленного из 0,185 г борной кислоты в мерной колбе объемом 200 мл?

Химия 11 класс Определение pH растворов определение pH водный раствор борная кислота 0,185 г 200 мл химия 11 класс Новый

Для определения pH водного раствора борной кислоты, приготовленного из 0,185 г вещества в объеме 200 мл, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем процесс подробно.

Шаг 1: Рассчитаем количество моль борной кислоты.

Сначала нужно узнать молекулярную массу борной кислоты (H3BO3). Она составляет примерно 61,83 г/моль. Теперь мы можем рассчитать количество моль борной кислоты:

• Количество моль (n) = масса (г) / молекулярная масса (г/моль)
• n = 0,185 г / 61,83 г/моль ≈ 0,00299 моль

Шаг 2: Рассчитаем концентрацию раствора.

Теперь, когда мы знаем количество моль, мы можем рассчитать концентрацию (C) раствора в моль/л:

• Концентрация (C) = количество моль (n) / объем (л)
• Объем 200 мл = 0,2 л
• C = 0,00299 моль / 0,2 л = 0,01495 моль/л

Шаг 3: Определим pH раствора.

Борная кислота является слабой кислотой, и ее диссоциация в воде можно описать следующим уравнением:

• H3BO3 ⇌ H+ + H2BO3-

Для расчета pH раствора борной кислоты, можно использовать формулу:

• pH = -log[H+]

Так как борная кислота является слабой кислотой, мы можем использовать константу диссоциации (Ka) для борной кислоты, которая составляет примерно 5,9 x 10^-10. Для слабой кислоты, при малых значениях Ka, можно предположить, что [H+] будет равно корню из (Ka * C).

• [H+] = √(Ka * C)
• [H+] = √(5,9 x 10^-10 * 0,01495) ≈ √(8,81 x 10^-12) ≈ 2,97 x 10^-6 моль/л

Шаг 4: Рассчитаем pH.

Теперь подставим значение [H+] в формулу для pH:

• pH = -log(2,97 x 10^-6) ≈ 5,53

Ответ: pH водного раствора, приготовленного из 0,185 г борной кислоты в 200 мл, составляет примерно 5,53.