Bài 5.25 trang 18, 19, 20, 21, 22 SBT Hóa 11 - Kết nối tri thức: Xét cân bằng trong dung dịch gồm NH4Cl 0,10 M và NH3 0,05 M ở 25 oC \({\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}...

Xét cân bằng trong dung dịch gồm NH₄Cl 0,10 M và NH₃ 0,05 M ở 25 ^oC

\({\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{NH}}_4^ + + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = 1,74}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{ - 5}}\)

Bỏ qua sự phân li của nước. Xác định giá trị pH của dung dịch trên.

Phương pháp giải :

Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:aA+bB \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) cC +dD

Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \({{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\)

Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học.

Tính nồng độ ion \({\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\)rồi sử dụng công thức pH = 14 – pOH.

Lời giải chi tiết:

Xét cân bằng: \({\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ NH}}_4^ + {\rm{ }} + {\rm{ O}}{{\rm{H}}^ - }{\rm{ }}\)

Ban đầu (M): 0,05 0,1 0

Phản ứng (M): x ← x ← x

Cân bằng (M): 0,05 - x 0,1 + x x

Ta có: K_C = \({\rm{1,74}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{ - 5}}\)

\(\begin{array}{l}\frac{{[{\rm{NH}}_4^ + ][{\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }]}}{{[{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}]}} = {\rm{1,74}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{ - 5}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{\rm{x}}{\rm{.(0,1 + x)}}}}{{0,05 - {\rm{x}}}} = {\rm{1,74}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{ - 5}}\\ \Rightarrow {\rm{x}} \approx 8,{7.10^{ - 6}}{\rm{ (M)}} \Rightarrow {\rm{[O}}{{\rm{H}}^ - }{\rm{] = }}8,{7.10^{ - 6}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{pOH = - log}}8,{7.10^{ - 6}} \approx 5,06\\ \Rightarrow {\rm{pH = 14 - pOH = }}14 - 5,06 = 8,94\end{array}\)