Trả lời Câu 3.11 Bài 3. Ôn tập chương 1 (trang 12, 13) – SBT Hóa 11 Kết nối tri thức. Tham khảo: Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau.
Câu hỏi/Đề bài:
Ascobic acid (vitamin C) là một acid hữu cơ được kí hiệu đơn giản là HAsc, phân tử khối là 176. Một học sinh hoà tan 5,0 g ascorbic acid vào 250 mL nước. Tính pH của dung dịch thu được, biết trong dung dịch có cân bằng sau: \[{\rm{HAsc}} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ }}{{\rm{H}}^ + } + {\rm{As}}{{\rm{c}}^ – }{\rm{ }}{{\rm{K}}_{\rm{a}}} = {8.10^{ – 5}}\]
Hướng dẫn:
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. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.
pH = -lg[H+]. Với [H+] là nồng độ ion H+ trong dung dịch.
Lời giải:
Ta có: \[{{\rm{n}}_{{\rm{HAsc}}}} = \frac{5}{{176}}{\rm{ }} \approx {\rm{ 0,0284 (mol)}} \Rightarrow {\rm{ }}{{\rm{C}}_{{\rm{HAsc}}}} = \frac{{0,0284}}{{0,25}} \approx 0,114{\rm{ }}({\rm{M}})\];
\[{\rm{HAsc }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ }}{{\rm{H}}^ + }{\rm{ }} + {\rm{ As}}{{\rm{c}}^ – }\]
Ban đầu (M): 0,114 0 0
Phản ứng (M): x → x → x
Cân bằng (M): 0,114 – x x x
Ta có: KC = \[{8.10^{ – 5}}\]
\[\begin{array}{l} \Leftrightarrow \frac{{{\rm{[}}{{\rm{H}}^ + }{\rm{][As}}{{\rm{c}}^ – }{\rm{]}}}}{{{\rm{[HAsc]}}}} = {8.10^{ – 5}}\\ \Leftrightarrow \frac{{{{\rm{x}}^2}}}{{0,114 – {\rm{x}}}} = {8.10^{ – 5}}\\ \Rightarrow {\rm{x}} \approx 2,{98.10^{ – 3}}{\rm{ (M)}} \Rightarrow {\rm{[}}{{\rm{H}}^ + }{\rm{] = }}2,{98.10^{ – 3}}{\rm{ (M)}}\\ \Rightarrow {\rm{pH = – log}}2,{98.10^{ – 3}} \approx 2,53\end{array}\]