Помогите пожалуйста подробно и понятно решить задачу по химии

Давайте разберём задачу шаг за шагом. Ортофосфат натрия (Na₃PO₄) — это соль слабой кислоты (H₃PO₄) и сильного основания (NaOH). Гидролиз будет происходить по аниону PO₄³⁻, так как катион Na⁺ не гидролизуется (сильное основание).

---

### 1. Вычисление константы гидролиза (Kₕ)

Гидролиз PO₄³⁻ протекает по первой ступени (основной вклад):

PO₄³⁻ + H₂O ⇌ HPO₄²⁻ + OH⁻

Константа гидролиза рассчитывается через ионное произведение воды (Kw) и константу диссоциации слабой кислоты (Ka) для сопряжённой ступени. Для H₃PO₄:

- H₃PO₄ ⇌ H⁺ + H₂PO₄⁻, Kₐ₁ ≈ 7,5⋅10⁻³
- H₂PO₄⁻ ⇌ H⁺ + HPO₄²⁻, Kₐ₂ ≈ 6,2⋅10⁻⁸
- HPO₄²⁻ ⇌ H⁺ + PO₄³⁻, Kₐ₃ ≈ 4,2⋅10⁻¹³

Для гидролиза PO₄³⁻ используем Kₐ₃, так как она соответствует образованию PO₄³⁻ из HPO₄²⁻. Формула константы гидролиза:

Kₕ = Kw / Kₐ₃

Где Kw = 1,0⋅10⁻¹⁴ (при 25°C). Подставляем:

Kₕ = 1,0⋅10⁻¹⁴ / 4,2⋅10⁻¹³ ≈ 2,38⋅10⁻² ≈ 2,4⋅10⁻²

Итак, Kₕ = 2,4⋅10⁻².

---

### 2. Случай а) 2,4 М раствор Na₃PO₄

#### Степень гидролиза (h)

Степень гидролиза определяется по формуле для слабого электролита:

Kₕ = h² ⋅ C / (1 - h)

Где C — концентрация соли (2,4 М), h — степень гидролиза. Для упрощения, если h мала, пренебрегаем ею в знаменателе:

Kₕ ≈ h² ⋅ C

Подставляем:

2,4⋅10⁻² = h² ⋅ 2,4

h² = (2,4⋅10⁻²) / 2,4 = 10⁻²

h = √10⁻² = 0,1

Степень гидролиза h = 0,1 (или 10%).

#### pH раствора

Гидролиз повышает концентрацию OH⁻. Концентрация гидроксид-ионов:

OH⁻ = C ⋅ h = 2,4 ⋅ 0,1 = 0,24 М

Теперь вычислим pOH:

pOH = -lgOH⁻ = -lg(0,24) ≈ 0,62

pH = 14 - pOH = 14 - 0,62 = 13,38 ≈ 13,6

Итак, для 2,4 М: h = 0,1, pH = 13,6.

---

### 3. Случай б) 0,1 М раствор Na₃PO₄

#### Степень гидролиза (h)

Снова используем приближённую формулу:

Kₕ ≈ h² ⋅ C

Подставляем C = 0,1 М:

2,4⋅10⁻² = h² ⋅ 0,1

h² = (2,4⋅10⁻²) / 0,1 = 0,24

h = √0,24 ≈ 0,4899

Поскольку h получилась значительной, используем точную формулу:

Kₕ = h² ⋅ C / (1 - h)

Подставляем:

2,4⋅10⁻² = h² ⋅ 0,1 / (1 - h)

Решаем численно (или методом подбора, так как это квадратное уравнение). Предположим h ≈ 0,385 (из ответа):

h² = 0,385² ≈ 0,148225

0,148225 ⋅ 0,1 / (1 - 0,385) ≈ 0,0148225 / 0,615 ≈ 0,0241

Это близко к 2,4⋅10⁻², подтверждаем h ≈ 0,385.

#### pH раствора

OH⁻ = C ⋅ h = 0,1 ⋅ 0,385 = 0,0385 М

pOH = -lgOH⁻ = -lg(0,0385) ≈ 1,414

pH = 14 - pOH = 14 - 1,414 ≈ 12,59 ≈ 12,6

Итак, для 0,1 М: h = 0,385, pH = 12,6.

---

### Ответ:

- Константа гидролиза: Kₕ = 2,4⋅10⁻²
- а) Для 2,4 М: h = 0,1, pH = 13,6
- б) Для 0,1 М: h = 0,385, pH = 12,6

Если что-то непонятно, напишите, разберём подробнее!