Решение задачи про газировку⁠⁠

Если вы не знаете что означает pH , то можете пропустить этот пост.

Добавляю решение задачи на равновесия https://pikabu.ru/story/peyte_bez_ostanovki_napitki_iz_chern...

если вы школьник, который готовится к олимпиадам, или студент который начал проходить равновесия, то эта задача содержит почти все основные сложности.

Тут всё без особых комментариев, важно лишь не перепутать эту константу с другими, но в этом нам помогает её размерность в условии.

Про возможные реакции автор зря написал, они все получаются комбинированием перечисленных.

Здесь автор просто выплевывает картинки без пояснений, а стоило бы пояснить хоть немного. В случае любой кислоты основности n, можно получить такую формулу(1): (доказательство я опущу, можете проверить сами)

Собщ это сумма всех форм кислоты. Например для дигидрофосфата, аниона фосфорной кислоты, получится такая формула.

Автор отмечает пересечения на рисунках, как точки pK=pH, стоит это показать. В пересечении, концентрации двух "соседних" форм равны, так как график показывает их отношение к одной и той же концентрации. Поэтому при [HA]=[A-]:

Далее длинный пункт 4.

Это пример того, как автор вы*бывается, так как сам бы он так никогда не решал. К последней формуле можно намного проще прийти. Надо взять уравнение электронейтральности, а дальше два пути, либо сразу заменить все концентрации выражения по этой формуле 1:

получится выражение только от [H+]:

После замены всё на цифры, и переносов, получится выражение восьмой степени(но зато точно), которое можно опять же решить итерациями, либо, так как мы знаем примерную концентрацию протонов, мы можем сравнить слагаемые по порядкам, и выкинуть самые маленькие.

Либо путь два, мы сначала как и в решении выкидываем самые маленькие концентрации из уравнения электронейтральности, и опять же заменяем оставшиеся по формуле. Получаем формулу, которая ничем не отличается от той, которую получил автор:

Отличие моего решения лишь в том, что оно универсально, а авторское требует для каждой задачи выдумывать замены.

Опять автор находит разные связи и составляет в итоге уравнение. Но опять же, можно поступить аналогично и тут, перепишем уравнение электронейтральности не забыв про добавленную соду, и опять заменим все концентрации по формуле 1:

Мы знаем точное значение концентрации протонов, подставив сюда, мы получим простейшее уравнение от x, вида x=a+bx, или чтобы избежать лишних вычислений, опять выкинем как и автор самые маленькие члены, их можно оценить либо математически, либо химически, как это сделал автор. Если решать точно, то вместо значения 0,586M получим 0.591M, что не так сильно отличается от авторского значения.

Если у вас есть задача на равновесия, и вы запутались, то советую брать универсальный способ, подставляя значения в уравнение электронейтральности по формуле 1. А дальше либо считать долго и в лоб, что даст точный ответ, либо выкидывать маленькие члены.