Question

W 500cm³ roztworu znajduje się 8,5·10⁻⁹ mola kwasu solnego. Oblicz pH tego roztworu. Wynik podaj z dokładnością do 0,01.

Answer 1

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

dane:                                               szukane:

n moli kwasu= 8,5*10⁻⁹                     pH = ?

V = 500cm³ = 0,5dm³

• Obliczam stężenie molowe kwasu:

Cm = n/V

Cm = 8,5*10⁻⁹/0,5

Cm = 1,7*10⁻⁸mol/dm³

• Obliczanie stężenia jonów wodorowych [H+].

Jest to mocny kwas, ale bardzo rozcieńczony. Należy uwzględnić jony H⁺ pochodzące z autodysocjacji wody.

[H+]c = [H+]w + [H+]k

[H+]c - całkowite stężenie jonów wodorowych

[H+]k - stężenie jonów pochodzących z dysocjacji kwasu

[H+]w - stężenie jonów pochodzących z dysocjacji wody

[H+]k = Ck= 1,7*10⁻⁸mol/dm³

Kw - iloczyn jonowy wody = 10⁻¹⁴

[H+]w = [OH-]w

Kw = H⁺c  *[OH-]w

[H+]w = Kw/[H+]c

[H+]c = Kw/[H+]c  + Ck

([H⁺]c)²  - Ck*[H+]c  - Kw = 0

[H+}c = x

x²  - Ck*x  - Kw = 0

x²  - 1,7*10⁻⁸x - 10⁻¹⁴ = 0

Δ = b² - 4ac

Δ = (-1,7*10⁻⁸)² - 4*1*(-10⁻¹⁴) = 2,89*10⁻¹⁶ + 4*10⁻¹⁴ =  4,03*10⁻¹⁴

√Δ = 2,01*10⁻⁷

X₁ = (-b -√Δ)/2a = (1,7*10⁻⁸ -  2,01*10⁻⁷)/2 = - 0,92*10⁻⁷   nie spełnia

X₂ = (-b + √Δ)/2a = (1,7*10⁻⁸ + 2,01*10⁻⁷)/2 = 1,09*10⁻⁷

pH = -log[H⁺]c = - log(1,09*10⁻⁷) = 6,96

pH = 6,96