До 100см3 0,1 M розчину хлоридної кислоти 90 см3 0,1M naoh. Чому рівне pH отриманого розчину
Ответы
Коли нейтралізація повна, кількість молей кислоти, що була додана, дорівнює кількості молей натрій гідроксиду, що була додана. Тому можемо записати наступне рівняння реакції:
HCl + NaOH -> NaCl + H2O
Кількість молей HCl = (0.1 M) × (0.1 L) = 0.01 моль
Кількість молей NaOH = (0.1 M) × (0.09 L) = 0.009 моль
За рівнянням реакції, NaOH є обмежуючим реагентом, тому повна нейтралізація не відбувається, і залишається 0.001 моль HCl.
Об'єм кінцевого розчину складатиме 100 + 90 = 190 мл.
pH можна знайти з рівняння Гендерсона-Гасселбаха:
pH = pKa + log([A-]/[HA])
де pKa - константа дисоціації кислоти; [A-] - концентрація спрощеної основи; [HA] - концентрація кислоти.
У нашому випадку NaCl є спрощеною основою, а HCl є кислотою.
Константа дисоціації кислоти HCl дорівнює -log(1.0×10^-1) = 1.0.
[A-] = [NaCl] = 0.009 моль / 0.19 л = 0.0474 М
[HA] = [HCl] = 0.001 моль / 0.19 л = 0.00526 М
pH = 1.0 + log(0.0474 / 0.00526) = 1.0 + 0.98 = 1.98
Отже, pH отриманого розчину дорівнює близько 1.98
Ответ:
Спочатку знайдемо кількість моль НаОН, які було додано:
0,1 M * 0,090 L = 0,009 моль НаОН
Так як реагенти у рівномірному стехіометричному співвідношенні, то кількість моль HCl також дорівнюватиме 0,009 моль.
Об'єм отриманого розчину складає 190 мл або 0,19 л.
Тоді концентрація HCl у розчині дорівнюватиме:
0,009 моль / 0,19 л = 0,047 M
З цього випливає, що розчин є слабкокислим, оскільки pH слабкокислих розчинів може бути розраховане за формулою:
pH = pKₐ + log([A⁻] / [HA]),
де pKₐ - константа кислотності (у нашому випадку для HCl вона дорівнює -log₁₀(Kₐ) ≈ 0), [A⁻] - концентрація основної форми кислоти, [HA] - концентрація кислотної форми кислоти.
У разі HCl, [A⁻] = 0 (основною формою є H⁺), тому:
pH = -log[H⁺] = -log(0,047) ≈ 1,33
Отже, pH отриманого розчину становитиме близько 1,33.