Уравнение первой ступени гидролиза для раствора карбоната натрия (Na2CO3) можно записать следующим образом:
Na2CO3 + H2O ⇌ 2NaOH + H2CO3
В этом уравнении Na2CO3 реагирует с водой, образуя два иона Na+ и ион CO3^2-, а также два иона NaOH и ион H2CO3.
Учитывая только первую степень гидролиза, мы можем предположить, что ион H2CO3 в растворе образуется в очень небольшом количестве. Таким образом, сосредоточимся только на Na2CO3 и NaOH.
Так как NaOH является сильным основанием, то он полностью диссоциирует в растворе, а значит, все NaOH будет превращено в Na+ и OH- ионы.
Изначально молярная концентрация Na2CO3 равна 0.02 моль/дм3, поэтому молярная концентрация NaOH будет равна 2 * 0.02 моль/дм3, то есть 0.04 моль/дм3.
Так как pH определяется по логарифмической шкале от концентрации ионов водорода (H+), а ионы OH- являются основаниями, то pH раствора будет равно 14 - pOH.
pOH = -log[OH-] = -log(0.04) ≈ 1.3979
pH = 14 - 1.3979 ≈ 12.602
Таким образом, pH раствора карбоната натрия с молярной концентрацией эквивалентов 0.02 моль/дм3, учитывая только первую степень гидролиза, составляет примерно 12.602.