La constante de disociación ácida de "H" _2 "S" y "HS" ^ - son 10 ^ -7 y 10 ^ -13 respectivamente. El pH de la solución acuosa 0.1 M de "H" _2 "S" será?

La constante de disociación ácida de "H" _2 "S" y "HS" ^ - son 10 ^ -7 y 10 ^ -13 respectivamente. El pH de la solución acuosa 0.1 M de "H" _2 "S" será?
Anonim

Responder:

#pH aprox 4 # por lo que la opción 3.

Descargo de responsabilidad: respuesta un poco larga, pero la respuesta no es tan mala como se podría pensar!

Explicación:

Para encontrar el # pH # Debemos encontrar hasta qué punto se ha disociado:

Vamos a establecer una ecuación utilizando la # K_a # valores:

#K_a (1) = (H_3O ^ + veces HS ^ -) / (H_2S) #

#K_a (2) = (H_3O ^ + veces S ^ (2 -)) / (HS ^ (-)) #

Este ácido se disociará en dos pasos. Se nos da la concentración de # H_2S # así que vamos a empezar desde arriba y vamos hacia abajo.

# 10 ^ -7 = (H_3O ^ + veces HS ^ -) / (0.1) #

# 10 ^ -8 = (H_3O ^ + veces HS ^ -) #

Entonces podemos asumir que ambas especies están en una proporción de 1: 1 en la disociación, lo que nos permite extraer la raíz cuadrada para encontrar la concentración de ambas especies:

#sqrt (10 ^ -8) = 10 ^ -4 = (H_3O ^ + = HS ^ -) #

Ahora en la segunda disociación, # HS ^ - # actuará como el ácido. Eso significa que conectamos la concentración encontrada en el primer cálculo en el denominador de la segunda disociación:

# 10 ^ -13 = (H_3O ^ + veces S ^ (2 -)) / (10 ^ -4) #

Mismo principio para encontrar la concentración de # H_3O ^ + #:

# 10 ^ -17 = (H_3O ^ + veces S ^ (2 -)) #

Por lo tanto:

#sqrt (10 ^ -17) = 3.16 veces 10 ^ -9 = H_3O ^ + = S ^ (2 -) #

Así que la concentración combinada de # H_3O ^ + # estarán:

# 10 ^ -4 + (3.16 veces 10 ^ -9) aprox. 10 ^ -4 #

# pH = -log H_3O ^ + #

# pH = -log 10 ^ -4 #

# pH = 4 #

Así que la segunda dislocación fue tan pequeña que realmente no afectó el pH. Supongo que si este fue un examen de opción múltiple, entonces solo necesitas mirar la primera disociación y encontrar la raíz cuadrada de #10^-8# para encontrar el # H_3O ^ + # concentración, y por lo tanto la # pH # utilizando la ley de registro:

# log_10 (10 ^ x) = x #

Pero siempre es bueno ser cuidadoso:)