Dung môi pyridin (C5H5N) là một baz yếu (đây là chất gây ung thư, có mùi hắc khó chịu) a) Viết phương trình phân ly của pyridin trong nước. b) Tính nồng độ cân bằng của ion pyridinium (C5H5NH+ ) và pH...

a) Phương trình phân ly của pyridin (C₅H₅N) trong nước được viết như sau: \[ \text{C}_5\text{H}_5\text{N} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{C}_5\text{H}_5\text{NH}^+ + \text{OH}^- \] b) Để tính nồng độ cân bằng của ion pyridinium (\( \text{C}_5\text{H}_5\text{NH}^+ \)) và pH của dung dịch, ta cần biết nồng độ ban đầu của pyridin và ammoniac trong dung dịch. Ta có: - Nồng độ ammoniac (NH₃) = 0,005 mol/200 ml = 0,025 M - Nồng độ pyridin (C₅H₅N) = 0,005 mol/200 ml = 0,025 M Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và phương trình cân bằng cho hệ thống: 1. Viết phương trình cân bằng cho ammoniac: \[ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \] Với \( K_b \) của ammoniac là 1,8 x 10⁻⁵. 2. Viết phương trình cân bằng cho pyridin: \[ \text{C}_5\text{H}_5\text{N} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{C}_5\text{H}_5\text{NH}^+ + \text{OH}^- \] Với \( K_b \) của pyridin là 1,5 x 10⁻⁹. 3. Tính hằng số ion hóa cho pyridin và ammoniac: - Cân bằng ammoniac: Giả sử nồng độ ion NH₄⁺ và OH⁻ ở trạng thái cân bằng là \( x \): \[ K_b = \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]} \] \[ 1,8 \times 10^{-5} = \frac{x^2}{0,025 - x} \] 4. Cân bằng pyridin: Giả sử nồng độ ion C₅H₅NH⁺ và OH⁻ ở trạng thái cân bằng cũng là \( y \): \[ K_b = \frac{[C_5H_5NH^+][OH^-]}{[C_5H_5N]} \] \[ 1,5 \times 10^{-9} = \frac{y^2}{0,025 - y} \] Tính được \( x \) và \( y \) từ hai phương trình này. Vì \( K_b \) của pyridin rất nhỏ, ta có thể giả định \( y \) rất nhỏ so với 0,025 nên \( 0,025 - y \approx 0,025 \). Giải quyết từng phương trình, ta sẽ tìm được nồng độ cân bằng của ion pyridinium (\( C_5H_5NH^+ \)) và sau đó sử dụng giá trị nồng độ OH⁻ để tính pH: \[ \text{pOH} = -\log[OH^-] \] \[ \text{pH} = 14 - \text{pOH} \] Từ đây, bạn sẽ tìm được nồng độ của ion pyridinium và pH cuối cùng.