potrzebuję na dziś
Jakie będzie pH roztworu otrzymanego przez zmieszanie 50 cm3 kwasu siarkowego(VI) o stężeniu molowym 0,05 mol/dm3 z 100 cm3 roztworu NaOH o pH = 12,5?
Jakie będzie pH roztworu otrzymanego przez zmieszanie 50 cm3 kwasu siarkowego(VI) o stężeniu molowym 0,05 mol/dm3 z 100 cm3 roztworu NaOH o pH = 12,5?
Odpowiedź:
Wyjaśnienie:
Aby obliczyć pH roztworu otrzymanego przez zmieszanie kwasu siarkowego (VI) z roztworem NaOH, można skorzystać z równań równowagi kwasowo-zasadowej. Pierwszym krokiem jest określenie ilości moli kwasu (H₂SO₄) i zasady (NaOH) w reakcji. Następnie możemy obliczyć ilość molową jonów \(H₃O⁺\) w wynikowym roztworze i, w konsekwencji, pH.
Zbalansowana równowaga chemiczna reakcji między H₂SO₄ a NaOH wygląda następująco:
\[ H₂SO₄ + 2NaOH \rightarrow Na₂SO₄ + 2H₂O \]
1. **Ilość moli H₂SO₄:**
\[ \text{moles} = \text{stężenie} \times \text{objętość} \]
\[ \text{moles} = 0,05 \, \text{mol/dm³} \times 0,05 \, \text{dm³} = 0,0025 \, \text{mol} \]
2. **Ilość moli NaOH:**
\[ \text{moles} = \text{stężenie} \times \text{objętość} \]
\[ \text{moles} = 10^{-12,5} \, \text{mol/dm³} \times 0,1 \, \text{dm³} \]
*(Należy zauważyć, że wartość \(10^{-12,5}\) to stężenie jonów \(OH^-\), które odpowiada pH = 12,5.)*
3. **Określenie nadmiaru zasady:**
- Jeśli ilość moli NaOH jest większa niż ilość moli H₂SO₄, to mamy nadmiar zasady.
- Jeśli ilość moli H₂SO₄ jest większa niż ilość moli NaOH, to mamy nadmiar kwasu.
4. **Obliczenie ilości moli \(H₃O⁺\) w wynikowym roztworze:**
- W przypadku nadmiaru zasady, ilość moli \(H₃O⁺\) będzie równa ilości moli NaOH.
- W przypadku nadmiaru kwasu, ilość moli \(H₃O⁺\) będzie równa różnicy między ilością moli H₂SO₄ a ilością moli NaOH.
5. **Obliczenie pH:**
\[ \text{pH} = -\log[H₃O⁺] \]
Wyniki te pozwolą określić pH otrzymanego roztworu.