Question

Więc moje trudne sprawy: Zmieszano 250cm3 0,15 molowego roztworu wodorotlenku sodu z 150 cm3 0,12 molowego roztworu kwasu azotowego (v). Oblicz pH tak przygotowanej mieszaniny.

Answer 1

Zachodzi r-cja :

NaOH + HNO₃ --> NaNO₃ + H₂O

Na podstawie treści (z - NaOH , k - HNO₃) :

V(z) = 250cm³ = 0,25dm³
Cm(z) = 0,15 mol/dm³
Cm=n/V ⇔ n = Cm*V
n(z) = 0,15 * 0,25 = 0,0375 mola

oraz : 

V(k) = 150cm³ = 0,15dm³
Cm(k) = 0,12 mol/dm³
n(k) = 0,15*0,12 = 0,018 mola
 
Na podstawie równania widzimy natomiast, iż na 1 mol NaOH przypada 1 mol HNO₃. Oznacza to, że zasada została użyta w nadmiarze (powinno być jej 0,018 mola, a jest 0,0375 mola). Obliczamy nadmiar :

n(NaOH) = 0,0375 - 0,018 =  0,0195 mola 

Jak wiemy :

NaOH --> Na+  + OH-

Analogicznie na 1 mol NaOH przypada jeden mol jonów OH- , czyli :

n(NaOH) = n(OH-) = 0,0195 mola ---> tyle moli jonów OH- jest w nadmiarze, i to one są odpowiedzialne za pH!

Musimy pamiętać, że po zmieszaniu roztworów ich objętości sumujemy, tj.

V = 0,25 dm³ + 0,15dm³ = 0,4dm³

W związku z tym :
Cm = n/V

[OH-] = 0,0195/0,4 =  0,04875 mol/dm³

pOH = -log(0,04875) =  1,31
pH = 14 - 1,31 = 12,69