题目
近似计算0.2mol/kg H2SO4 溶液的pH值,已知该溶液中的H2SO4的平均活度系数为0.209。
近似计算0.2mol/kg H2SO4 溶液的pH值,已知该溶液中的H2SO4的平均活度系数为0.209。
题目解答
答案
解:H2SO4→2H++SO42-M+=0.4mol/kg M-=0.2mol/kgv+=2 v-=1又查得r=0.029M±=0.317 a±=0.0836得 PH=-lga+=-lg0.0836=1.08
解析
步骤 1：确定H2SO4的解离
H2SO4在水中完全解离为2个H+离子和1个SO4^2-离子。因此，0.2mol/kg的H2SO4溶液将产生0.4mol/kg的H+离子和0.2mol/kg的SO4^2-离子。
步骤 2：计算离子的平均活度
根据离子的摩尔浓度和平均活度系数，可以计算出离子的平均活度。对于H+离子，其平均活度为a(H+) = γ(H+) * m(H+)，其中γ(H+)是H+离子的平均活度系数，m(H+)是H+离子的摩尔浓度。由于H2SO4的平均活度系数为0.209，且H+离子的摩尔浓度为0.4mol/kg，因此a(H+) = 0.209 * 0.4 = 0.0836。
步骤 3：计算pH值
pH值定义为溶液中H+离子浓度的负对数，即pH = -log10(a(H+))。将步骤2中计算出的H+离子的平均活度代入，得到pH = -log10(0.0836) = 1.08。
H2SO4在水中完全解离为2个H+离子和1个SO4^2-离子。因此，0.2mol/kg的H2SO4溶液将产生0.4mol/kg的H+离子和0.2mol/kg的SO4^2-离子。
步骤 2：计算离子的平均活度
根据离子的摩尔浓度和平均活度系数，可以计算出离子的平均活度。对于H+离子，其平均活度为a(H+) = γ(H+) * m(H+)，其中γ(H+)是H+离子的平均活度系数，m(H+)是H+离子的摩尔浓度。由于H2SO4的平均活度系数为0.209，且H+离子的摩尔浓度为0.4mol/kg，因此a(H+) = 0.209 * 0.4 = 0.0836。
步骤 3：计算pH值
pH值定义为溶液中H+离子浓度的负对数，即pH = -log10(a(H+))。将步骤2中计算出的H+离子的平均活度代入，得到pH = -log10(0.0836) = 1.08。