Էլեկտրոլիտների վերաբերյալ քննարկման հարցերի օրինակ

Էլեկտրոլիտների վերաբերյալ քննարկման հարցերի օրինակ

Էլեկտրոլիտները նյութեր են, որոնք կարող են էլեկտրականություն հաղորդել ջրում կամ այլ լուծիչներում լուծվելիս: Էլեկտրոլիտները բաժանվում են երկու հիմնական տեսակի՝ ուժեղ էլեկտրոլիտներ և թույլ էլեկտրոլիտներ: Ուժեղ էլեկտրոլիտները լուծույթում ամբողջությամբ իոնացվում են, մինչդեռ թույլ էլեկտրոլիտները՝ միայն մասամբ: Էլեկտրոլիտները կենսական դեր են խաղում տարբեր քիմիական ռեակցիաներում և առօրյա կյանքում: Այս հոդվածում մենք կքննարկենք էլեկտրոլիտների վերաբերյալ մի քանի օրինակելի խնդիրներ և դրանց բացատրությունները:

Օրինակ՝ հարց 1. Իոնացման աստիճանի որոշում

Հարց. Հայտնի է, որ քացախաթթվի (CH₃COOH) լուծույթն ունի 0,1 Մ կոնցենտրացիա և 4% իոնացման աստիճան (α): Որքա՞ն է իոնների կոնցենտրացիան լուծույթում:

Քննարկում.

1. Որոշեք իոնացման աստիճանը.
Իոնացման աստիճանը (α) լուծույթում իոնացված նյութի այն մասն է։ Հաշվի առնելով, որ α = 4% = 0.04։

2. Քացախաթթվի իոնացման հավասարումը.
\[
\text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+
\]

3. Կոնցենտրացիայի հաշվարկ.
CH₃COOH-ի սկզբնական կոնցենտրացիան 0,1 Մ է: Քանի որ իոնացման աստիճանը 0,04 է, ապա՝
\[
[\text{CH}_3\text{COO}^-] = [\text{H}^+] = 0.1 անգամ 0.04 = 0.004 \text{M}
\]
Չիոնացված CH₃COOH-ի կոնցենտրացիան՝
\[
[\text{CH}_3\text{COOH}] = 0.1 Մ – 0.004 Մ = 0.096 Մ
\]

Ջավաբան.
\[
[\text{CH}_3\text{COO}^-] = 0.004 \text{M}
[\text{H}^+] = 0.004 \text{M}
[\text{CH}_3\text{COOH}] չիոնացված = 0.096 \text{M}
\]

Օրինակ՝ հարց 2. Ksp-ի (լուծելիության արտադրյալ) հաշվարկը

Հարց. Տրված է BaSO₄ աղ, որը ջրում թույլ լուծելի է՝ 1,0 × 10⁻⁵ Մ լուծելիությամբ։ Հաշվարկեք BaSO₄-ի Ksp-ը։

Քննարկում.

1. BaSO₄ աղի լուծելիության հավասարումը.
\[
\text{BaSO}_4 (s) \rightleftharpoons \text{Ba}^{2+} (aq) + \text{SO}_4^{2-} (aq)
\]

2. Լուծելիություն։
Հաշվի առնելով BaSO₄-ի լուծելիությունը = 1,0 × 10⁻⁵ Մ։

3. Հաշվարկեք իոնի կոնցենտրացիան.
Եթե ​​BaSO₄-ի լուծելիությունը = s = 1,0 × 10⁻⁵ M է, ապա՝
\[
[\text{Ba}^{2+}] = 1,0 անգամ 10^{-5} \text{M}
\]
\[
[\text{SO}_4^{2-}] = 1,0 անգամ 10^{-5} \text{M}
\]

4. Ksp-ի հաշվարկը.
\[
K_{sp} = [\text{Ba}^{2+}] անգամ [\text{SO}_4^{2-}]
\]
\[
K_{sp} = (1,0 անգամ 10^{-5}) անգամ (1,0 անգամ 10^{-5})
\]
\[
K_{sp} = 1,0 \times 10^{-10}
\]

Ջավաբան.
\[
K_{sp} \text{BaSO₄} = 1,0 \times 10^{-10}
\]

Օրինակ հարց 3. Թթվային և հիմքային լուծույթների pH-ը

Հարց՝ Հաշվարկեք 0,01 Մ կոնցենտրացիայով HCl լուծույթի pH-ը։

Քննարկում.

1. HCl-ի իոնացման հավասարումը.
\[
\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-
\]
HCl-ը ուժեղ թթու է, ուստի իոնացումը ավարտված է։

2. Հաշվարկեք ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան.
HCl կոնցենտրացիան = 0,01 Մ նշանակում է՝
\[
[\text{H}^+] = 0.01 \text{M}
\]

3. pH-ի հաշվարկը.
\[
pH = -log[H^+]
\]
\[
\text{pH} = -\log(0.01)
\]
\[
pH = 2
\]

Ջավաբան.
\[
\text{pH} \text{HCl լուծույթ} = 2
\]

Օրինակ՝ հարց 4. Հիմքի լուծույթի pOH-ի հաշվարկը

Հարց՝ Հաշվարկեք KOH լուծույթի pOH-ը և pH-ը 0,001 Մ կոնցենտրացիայով։

Քննարկում.

1. KOH-ի իոնացման հավասարումը.
\[
ԿՕՀ} K^+ + OH^-
\]
KOH-ը ուժեղ հիմք է, ուստի իոնացումը ավարտված է։

2. Հաշվարկեք հիդրօքսիդի իոնների կոնցենտրացիան.
KOH կոնցենտրացիան = 0,001 Մ նշանակում է՝
\[
[\text{OH}^-] = 0.001 \text{M}
\]

3. pOH-ի հաշվարկը.
\[
pOH = -log[OH^-]
\]
\[
\text{pOH} = -\log(0.001)
\]
\[
\text{pOH} = 3
\]

4. pH-ի հաշվարկը.
\[
pH = 14 – pOH
\]
\[
pH = 14 – 3
\]
\[
pH = 11
\]

Ջավաբան.
\[
\text{pOH} \text{KOH լուծույթ} = 3
\text{pH} \text{KOH լուծույթ} = 11
\]

Օրինակ հարց 5. Հիդրօքսիդ իոնների կոնցենտրացիայի որոշում

Հարց. Ֆտորաջրածնային թթվի (ՖՖ) լուծույթի pH-ը 3 է: Որքա՞ն է լուծույթում հիդրօքսիդ իոնների (OH⁻) կոնցենտրացիան:

Քննարկում.

1. Որոշեք ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան.
Հաշվի առնելով pH = 3, ապա՝
\[
[\text{H}^+] = 10^{-3} \text{M}
\]

2. pH-ի և pOH-ի միջև եղած կապի հայեցակարգի կիրառումը.
\[
pH + pOH = 14
\]

3. pOH-ի հաշվարկը.
\[
pOH = 14 – pH
\]
\[
\text{pOH} = 14 – 3 = 11
\]

4. Հաշվարկեք հիդրօքսիդի իոնների կոնցենտրացիան.
\[
[\text{OH}^-] = 10^{-\text{pOH}}
\]
\[
[\text{OH}^-] = 10^{-11} \text{M}
\]

Ջավաբան.
\[
[\text{OH}^-] \text{ HF լուծույթում} = 1 \times 10^{-11} \text{ M}
\]

Եզրակացություն

Քիմիայում էլեկտրոլիտների և լուծելիության հիմնական հասկացությունների ըմբռնումը կարևոր է: Իմանալով, թե ինչպես հաշվարկել իոնացման աստիճանը, Ksp, pH և pOH-ը, մենք կարող ենք լուծել էլեկտրոլիտների լուծույթների հետ կապված տարբեր խնդիրներ: Այս հոդվածում քննարկվել են մի քանի օրինակելի խնդիրներ և դրանց լուծումները՝ էլեկտրոլիտների հետ կապված խնդիրները լուծելու եղանակի հստակ պատկերացում կազմելու համար: Հուսով ենք, որ այս բացատրությունը օգտակար կլինի այն ընթերցողների համար, ովքեր ցանկանում են խորացնել իրենց գիտելիքները էլեկտրոլիտների վերաբերյալ քիմիայում: