Номер 4, страница 170 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 5. Химические реакции в водных растворах. Параграф 24. Вода как слабый электролит. Водородный показатель. Свойства растворов электролитов - номер 4, страница 170.

Условие.

4. Рассчитайте pH раствора, в котором:

а) $[H^+] = 1,0 \cdot 10^{-11}$;

б) $[H^+] = 1,0 \cdot 10^{-3}$.

Решение.

Решение 2.

а)

Дано:

Концентрация ионов водорода [H⁺] = $1,0 \cdot 10^{-11}$ моль/л

Найти:

pH - ?

Решение:

Водородный показатель (pH) раствора вычисляется по формуле, представляющей собой отрицательный десятичный логарифм от молярной концентрации ионов водорода [H⁺]:

$pH = -\lg[H⁺]$

Подставим в эту формулу данное значение концентрации:

$pH = -\lg(1,0 \cdot 10^{-11})$

Используя свойство логарифма произведения $\lg(a \cdot b) = \lg(a) + \lg(b)$, преобразуем выражение:

$pH = -(\lg(1,0) + \lg(10^{-11}))$

Десятичный логарифм единицы равен нулю ($\lg(1,0) = 0$), а десятичный логарифм степени десяти равен показателю этой степени ($\lg(10^x) = x$). Таким образом:

$pH = -(0 + (-11)) = -(-11) = 11$

Ответ: pH = 11.

б)

Дано:

Концентрация ионов водорода [H⁺] = $1,0 \cdot 10^{-3}$ моль/л

Найти:

pH - ?

Решение:

Аналогично пункту а), используем формулу для расчета водородного показателя:

$pH = -\lg[H⁺]$

Подставляем значение концентрации ионов водорода из условия:

$pH = -\lg(1,0 \cdot 10^{-3})$

Применим свойство логарифма произведения:

$pH = -(\lg(1,0) + \lg(10^{-3}))$

Зная, что $\lg(1,0) = 0$ и $\lg(10^{-3}) = -3$, вычисляем значение pH:

$pH = -(0 + (-3)) = -(-3) = 3$

Ответ: pH = 3.