Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 250C: NH+4NH4+ (dd) + NO−2NO2− (dd) + H2O(ℓ) ⇄ NH4OH(dd) + HNO2(dd). Cho biết ở 250C:H2O(ℓ) ⇄ H+(dd) + OH-(dd); Kn = 10-14NH4OH(ℓ) ⇄ NH+4NH4+ (dd) + OH-(dd); Kb,NH4OH=10−4.76Kb,NH4OH=10−4.76HNO2(dd) ⇌ H+(dd) + NO2-(dd); Ka,HNO3=10−3.14Ka,HNO3=10−3.14
Trả lời:
Đáp án đúng: B
Để tính hằng số cân bằng K của phản ứng đã cho, ta cần sử dụng các hằng số cân bằng của các phản ứng thành phần. Phản ứng cần tính K là:
NH4+(dd) + NO2−(dd) + H2O(ℓ) ⇄ NH4OH(dd) + HNO2(dd)
Các phản ứng thành phần và hằng số cân bằng của chúng là:
1) H2O(ℓ) ⇄ H+(dd) + OH-(dd); Kn = 10^-14
2) NH4OH(dd) ⇄ NH4+(dd) + OH-(dd); Kb,NH4OH = 10^-4.76. Lấy nghịch đảo: NH4+(dd) + OH-(dd) ⇄ NH4OH(dd); K'b,NH4OH = 1/10^-4.76 = 10^4.76
3) HNO2(dd) ⇌ H+(dd) + NO2-(dd); Ka,HNO2 = 10^-3.14. Lấy nghịch đảo: H+(dd) + NO2-(dd) ⇄ HNO2(dd); K'a,HNO2 = 1/10^-3.14 = 10^3.14
Cộng các phản ứng (2) và (3) lại, ta có:
NH4+(dd) + OH-(dd) + H+(dd) + NO2-(dd) ⇄ NH4OH(dd) + HNO2(dd)
K = K'b,NH4OH * K'a,HNO2 = 10^4.76 * 10^3.14 = 10^(4.76+3.14) = 10^7.9
Nhân phản ứng (1) với -1 ta có
H+(dd) + OH-(dd) ⇄ H2O(ℓ); 1/Kn = 1/10^-14 = 10^14
Phản ứng tổng:
NH4+(dd) + NO2−(dd) + H2O(ℓ) ⇄ NH4OH(dd) + HNO2(dd)
Hằng số cân bằng của phản ứng tổng là:
K = (K'b,NH4OH * K'a,HNO2)/ (1/Kn) = (10^4.76 * 10^3.14) / 10^14 = 10^(4.76 + 3.14 - 14) = 10^-6.1
Vậy, đáp án đúng là B. 10^-6,1