25 डिग्री सेल्सियस पर CH₃COONa के 0.1M जलीय विलयन का pH क्या है?

(दिया गया है कि एसिटिक अम्ल के लिए K_a = 1.75 X 10^-7 और Kw = 1.008 x 10^-14)

संकल्पना:

सोडियम एसीटेट (CH₃COONa) का जलअपघटन और pH की गणना

CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻

K_b = K_w / K_a

pOH = -log[OH⁻], और pH = 14 - pOH

• सोडियम एसीटेट (CH₃COONa) एक दुर्बल अम्ल (एसिटिक अम्ल, CH₃COOH) और एक प्रबल क्षार (NaOH) का लवण है।
• जलीय विलयन में, एसीटेट आयन (CH₃COO⁻) जलअपघटन से गुजरता है, जल के साथ अभिक्रिया करके OH⁻ आयन बनाता है, जो विलयन को क्षारीय बनाते हैं:
• एसीटेट का क्षार वियोजन स्थिरांक (K_b) एसिटिक अम्ल के अम्ल वियोजन स्थिरांक (K_a) से संबंधित है:
• विलयन के pH की गणना पहले ICE तालिका (प्रारंभिक, परिवर्तन, साम्यावस्था) का उपयोग करके OH⁻ आयनों की सांद्रता निर्धारित करके और फिर संबंध का उपयोग करके की जा सकती है:

व्याख्या:

CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻​

• K_a (एसिटिक अम्ल के लिए) = 1.75 x 10^-7
• K_w = 25°C पर 1.008 x 10^-14
• सोडियम एसीटेट (CH₃COONa) की सांद्रता = 0.1 M
• चरण 1: एसीटेट के लिए क्षार वियोजन स्थिरांक (K_b) की गणना करें:
  • K_b = K_w / K_a = 1.008 x 10^-14 / 1.75 x 10^-7 = 5.76 x 10^-8
• चरण 2: एसीटेट के जलअपघटन अभिक्रिया के लिए ICE तालिका का उपयोग करें:
  • साम्यावस्था व्यंजक है: K_b = x² / (0.1 - x)
  • सरलीकरण के लिए, हम मानते हैं कि x, 0.1 की तुलना में बहुत छोटा है, इसलिए व्यंजक बन जाता है: K_b = x² / 0.1
  • x के लिए हल करना: x = √(K_b x 0.1) = √(5.76 x 10^-8 x 0.1) = 7.58 x 10^-5 M
• चरण 3: pOH और फिर pH की गणना करें:
  • pOH = -log[OH⁻] = -log(7.58 x 10^-5) = 4.12
  • pH = 14 - pOH = 14 - 4.12 = 9.88

हालांकि, सामान्य सन्निकटन और विकल्पों के आधार पर सही pH मान 9.88 है।