рН в 0,02 M растворе нитрата аммония, равен 5,5. Вычислите степень гидролиза соли в этом растворе и константу диссоциации гидрата аммиака. Как можно увеличить степень гидролиза этой соли?

Для решения задачи, давайте разберем шаги, которые нам нужно выполнить.

Шаг 1: Определение степени гидролиза

Нитрат аммония (NH₄NO₃) в растворе диссоциирует на ионы аммония (NH₄⁺) и нитрат-ион (NO₃⁻). Ион аммония является слабой кислотой и может гидролизоваться в воде:

\[ \text{NH}4^+ + \t...2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}3\text{O}^+ \] Для расчета степени гидролиза (α) нам нужно знать концентрацию ионов водорода (H₃O⁺) в растворе. Мы можем использовать значение pH, чтобы найти эту концентрацию: \[ \text{pH} = 5.5 \] Следовательно, концентрация ионов водорода: \[ [\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-\text{pH}} = 10^{-5.5} \approx 3.16 \times 10^{-6} \, \text{M} \] Обозначим начальную концентрацию нитрата аммония как C = 0.02 M. Степень гидролиза α определяется как отношение концентрации гидролизованного вещества к начальной концентрации: \[ \alpha = \frac{[\text{H}_3\text{O}^+]}{C} \] Подставим значения: \[ \alpha = \frac{3.16 \times 10^{-6}}{0.02} \approx 1.58 \times 10^{-4} \] Константа диссоциации для реакции гидролиза иона аммония (Kₐ) может быть найдена через уравнение: \[ K3][\text{H}4^+]} \] При гидролизе: - Концентрация NH₄⁺ после гидролиза: \( [\text{NH}_4^+] = C(1 - \alpha) \approx 0.02(1 - 1.58 \times 10^{-4}) \approx 0.02 \, \text{M} \) - Концентрация NH₃: \( [\text{NH}_3] = \alpha C \approx 1.58 \times 10^{-4} \times 0.02 \approx 3.16 \times 10^{-6} \, \text{M} \) Теперь подставим значения в уравнение для Kₐ: \[ K_a = \frac{(3.16 \times 10^{-6})(3.16 \times 10^{-6})}{0.02} \] \[ K_a \approx \frac{1.00 \times 10^{-11}}{0.02} \approx 5.0 \times 10^{-10} \] Степень гидролиза можно увеличить следующими способами: 1. : При уменьшении концентрации соли степень гидролиза увеличивается. 2. : Добавление кислоты (например, HCl) приведет к увеличению концентрации ионов H₃O⁺, что сдвинет равновесие реакции в сторону образования NH₃. 3. : Для экзотермических реакций увеличение температуры может привести к увеличению степени гидролиза. - Степень гидролиза соли в растворе составляет примерно \( 1.58 \times 10^{-4} \). - Константа диссоциации гидрата аммиака \( K_a \approx 5.0 \times 10^{-10} \). - Для увеличения степени гидролиза можно разбавить раствор, добавить кислоту или увеличить температуру.