. Tính pH gần đúng của dung dịch Na2S 0,01M và nồng độ cân bằng của các 
cấu tử trong dung dịch. Biết H2S có Ka1 = 10-7
, Ka2 = 10-12,92  mọi người giúp em với ạ, em cảm ơn.

`Na_2S→ 2Na^{+} + S^{2-}` 

$S^{2-} + H_2O\rightleftharpoons HS^{-}+OH^{-}\;K_{b_1}$

$HS^{-} + H_2O\rightleftharpoons H_2S + OH^{-}\; K_{b_2}$ 

$H_2O\rightleftharpoons H^{+}+ OH^{-}\;K_w$

`K_{b_1}={K_w}/{K_{a_2}}= 10^{-1,08}`

`K_{b_2}= {K_w}/{K_{a_1}}= 10^{-7}(M)`

$K_{b_1}>> K_{b_2}; C_{Na_2S}.K_{b_1}>>K_w$ 

`→` Cân bằng 1 quyết định pH của dung dịch

Tại TTCB: 

`[OH^{-}]= [HS^{-}]= x(M)`

`[S^{2-}]= 0,01 - x(M)` 

`K_{b_1}={[HS^{-}].  [OH^{-}]}/{[S^{2-}]}`

`<=> 10^{-1,08}={x^{2}}/{0,01-x}`

`→ x= 9,02. 10^{-3}(M)` 

`→ pH = 11,96` 

`→[S^{2-}]=9,8. 10^{-4}(M)` 

`[HS^{-}]= 9,02. 10^{-3}(M)`

`[Na^{+}]=0,02(M)`

Đáp án:

Tại $\rm 25^°C$ thì $\rm K_w=1×10^{-14}$

Phương trình phân ly:

$\rm Na_2S\leftrightarrows 2Na^++S^{2-}\\ S^{2-}+H_2O\leftrightarrows HS^-+OH^-\kern,5cm K_{b1}\\HS^-+H_2O\leftrightarrows H_2S+OH^-\kern,4cm K_{b2}\\H_2O\leftrightarrows H^++OH^-\kern2,05cm K_{w}$

$\rm K_{b1}=\dfrac{K_w}{K_{a2}}=1×10^{-1,08}\\K_{b2}=\dfrac{K_w}{K_{a1}}=1×10^{-7}$

Ta có:

$\rm K_{b1}>>K_{b2}\to$ Có thể bỏ qua nấc 2.

$\rm K_{b1}\cdot C_{Na_2S}>>K_w\to$ Xem như nước điện ly không đáng kể.

Gọi $\rm C_{HS^-}=C_{OH^-}=a\ (M)$

Tại thời điểm cân bằng: $\begin{cases}\rm C_{S^{2-}}=0,1-a\ (M)\\\rm C_{HS^-}=a\ (M)\\\rm C_{OH^-}=a\ (M)\end{cases}$

$\rm K_{b1}=\dfrac{ C_{HS^-}\cdot C_{OH^-}}{C_{S^{2-}}}=\dfrac{a^2}{0,01-a}=1×10^{-1,08}$

Giải được: $\rm a=9,02×10^{-3}\ (M)$

$\rm\to pH=14+log(9,02×10^{-3})=11,9552$

$\to\begin{cases}\rm C_{Na^+}=0,02\ (M)\\\rm C_{S^{2-}}=9,8×10^{-4}\ (M)\\\rm C_{HS^-}=9,02×10^{-3}\ (M)\end{cases}$