Chemistry Labs

Bài 2

Amoniac khan là nhiên liệu sạch, mật độ năng lượng cao. Trong bình thể tích cố định, NHX3\ce{NH3} khí cháy theo 4 NHX3(g)+3 OX2(g)→2 NX2(g)+6 HX2O(l)\ce{4NH3(g) + 3O2(g) -> 2N2(g) + 6H2O(l)}; trạng thái đầu và cuối ở 298 K và sau khi cháy 14.40 g OX2\ce{O2} vẫn còn NHX3\ce{NH3} dư (ΔfH∘(NHX3(g))=−46.11\Delta_fH^{\circ}(\ce{NH3(g)}) = -46.11 kJ mol−1^{-1}, ΔfH∘(HX2O(l))=−285.83\Delta_fH^{\circ}(\ce{H2O(l)}) = -285.83 kJ mol−1^{-1}). (a) Tính nhiệt toả ra. (b) Để xác định NHX3\ce{NH3} hoà tan, lấy 10.00 cm3^3 dung dịch thu được cho vào 15.0 cm3^3 HX2SOX4\ce{H2SO4} (c=0.0100c = 0.0100 mol dm−3^{-3}) rồi chuẩn độ ngược bằng NaOH (c=0.0200c = 0.0200 mol dm−3^{-3}), điểm tương đương ở 10.64 cm3^3 (Kb(NHX3)=1.8×10−5K_b(\ce{NH3}) = 1.8 \times 10^{-5}; Ka(HSOX4X−)=1.1×10−2K_a(\ce{HSO4-}) = 1.1 \times 10^{-2}). Tính pH của dung dịch trong bình. (c) Tại điểm tương đương có NHX4X+\ce{NH4+} và SOX4X2−\ce{SO4^{2-}}; viết các cân bằng liên quan và dự đoán pH tại điểm tương đương lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng 7.
Bước 3/4: pH của dung dịch amoniac
NHX3+HX2O⇌NHX4X++OHX−:[OHX−]=Kb c=1.8×10−5×8.72×10−3=3.96×10−4;pH=10.59\ce{NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-}:\quad [\ce{OH-}] = \sqrt{K_b\,c} = \sqrt{1.8 \times 10^{-5} \times 8.72 \times 10^{-3}} = 3.96 \times 10^{-4};\quad \mathrm{pH} = 10.59
Phân tích

Cân bằng bazơ yếu cho [OHX−]=3.96×10−4[\ce{OH-}] = 3.96 \times 10^{-4} mol dm−3^{-3}, nên pOH = 3.41 và pH = 10.59 cho dung dịch trong bình.