Azotan (III) sodu i benzoesan sodu są stosowane jako konserwanty żywności. Wiadomo, że ich stałe dysocjacji wynoszą odpowiednio: K HNO2 = 0,0004, K C6H5COOH = 0,000065 Który z powyższych związków w roztworze wodnym będzie wykazywał wyższe pH przy tych samych stężeniach molowych? Zapisz równanie reakcji hydrolizy związku o wyższym pH w formie jonowej skróconej.
Odpowiedź:
Wyjaśnienie:
Dane:
Ka HNO₂ = 4*10⁻⁴
Ka C₆H₅COOH = 6,5*10⁻⁵
Załóżmy Cm = 1mol/dm³ dla ułatwienia obliczeń
Rozwiązanie
Jak doprowadzić do obliczenia pH obu soli?
NaNO₂
Jest to sól słabego kwasu i mocnej zasady. Ulega hydrolizie anionowej.
NaNO₂ =[H₂O]= Na⁺ + NO₂⁻
NO₂⁻ + H₂O = HNO₂ + OH⁻
Odczyn soli jest zasadowy.
Korzystamy z iloczynu jonowego wody:
Kw = Ka*Kb = 10⁻¹⁴
Kb = Kw / Ka
Kb = 10⁻¹⁴/4*10⁻⁴ = 0,25*10⁻¹⁰
Korzystamy ze wzoru uproszczonego:
K = α²*C; C/K >400
α = √K/C = √0,25*10⁻¹⁰ = 0,5*10⁻⁵
α = [OH⁻]/C
[OH⁻] = 0,5*10⁻⁵*1 = 0,5*10⁻⁵mol/dm³
pOH = -log[OH⁻] = -log(0,5*10⁻⁵) = 5,3
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 5,3 = 8,7
C₆H₅COONa
Jest to sól słabego kwasu i mocnej zasady. Ulega hydrolizie anionowej.
C₆H₅COONa =[H₂O]= C₆H₅COO⁻ + Na⁺
C₆H₅COO⁻ + H₂O = C₆H₅COOH + OH⁻
Odczyn soli jest zasadowy.
Korzystamy z iloczynu jonowego wody:
Kw = Ka*Kb = 10⁻¹⁴
Kb = Kw / Ka
Kb = 10⁻¹⁴/6,5*10⁻⁵ = 0,15*10⁻⁹
Korzystamy ze wzoru uproszczonego:
K = α²*C; C/K >400
α = √K/C = √1,5*10⁻¹⁰ = 1,22*10⁻⁵
α = [OH⁻]/C
[OH⁻] = 1,22*10⁻⁵*1 = 1,22*10⁻⁵mol/dm³
pOH = -log[OH⁻] = -log(1,22*10⁻⁵) = 4,9
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 4,9 = 9,1
C₆H₅COO⁻ + H₂O = C₆H₅COOH + OH⁻ hydroliza anionowa