0,0875 + 0,00325 = 0,09075 mola kwasu, a ponieważ są to kwasy jednoprotonowe i mocne to liczba ta jest również liczbą moli protonów w roztworze.
56 g KOH - 1 mol
5,6 g - x
x = 0,1 mola KOH
zachodzi reakcja zobojetnienia, ale mamy nadmiar zasady, zatem:
0,1 mola - 0,09075 mola = 0,00925 mola OH⁻
V = 175 + 325 = 500 cm³ = 0,5 dm³
[OH⁻] = 0,00925/0,5 = 0,0185 mol/dm³ - takie jest stężenie jonów OH⁻ w otrzymanym roztworze, zatem
pOH = -log[OH⁻] = - log 0,0185 ≈ 1,73
pH = 14 - pOH = 14 - 1,73 = 12,27 ≈ 12,3 - tyle wynosi pH roztworu.
2)
pOH = 14 - pH = 14 - 12,7 = 1,3
[OH⁻] = 10^(-pOH) = 10^(-1,3) = 0,05 mol/dm³ - takie jest stężenie jonów OH⁻ w otrzymanym roztworze, a zatem:
V = 500 + 250 = 750 cm³
750 cm³ - x
1000 cm³ - 0,05 mola
x = 0,0375 mola - tyle jest jonów OH⁻ w otrzymanym roztworze, więc:
1000 cm³ - 0,01 mol
250 cm³ - x
x = 0,0025 mola - tyle moli OH⁻ wprowadzono z roztworem o znanym stężeniu, więc:
0,0375 - 0,0025 = 0,035 mola - tyle jonów OH⁻ wprowadzono z roztworem o nieznanym stężeniu, zatem:
C = 0,035/0,5 = 0,07 mol/dm³ - takie było stężenie nieznanego roztworu.
3)
[H⁺] = 10^(-2) = 0,01 mol/dm³ - takie było stężenie kwasu
40 g - 1 mol
0,4 g - x
x = 0,01 mola - jeżeli to mamy w litrze roztworu, to tyle wynosi stężenie NaOH (0,01 mola/dm³)
Od razu zauważamy, że stężenia roztworów są sobie równe, zatem kwas, którego bierzemy 2 objętości, zostanie całkowicie zobojętniony przez zasadę, której bierzemy 3 objętości, a ponadto pozostanie nadmiar zasady.
Najlepiej przyjąć że dana w zadaniu objetość wynosi 1 dm³, zatem bierzemy 2 dm³ kwasu i 3 dm³ zasady, zatem:
1 dm³ kwasu - 0,01 mola
2 dm³ kwasu - x moli
x = 0,02 mola
1 dm³ zasady - 0,01 mola
3 dm³ zasady - x moli
x = 0,03 mola
0,03 - 0,02 = 0,01 mola - tyle zasady nie zostaje zobojętnione (nadmiar)
2 + 3 = 5 dm³ - taka jest objętość otrzymanego roztworu, a więc:
[OH⁻] = 0,01/5 = 0,002 = 2×10⁻³ mol/dm³
pOH = -log[OH⁻] = -log 2×10⁻³ = 2,7
pH = 14 - 2,7 = 11,3
Uwaga!
W zadaniu nie podano czy kwas i zasada są jednoprotonowy i jednowodorotlenowa - rozwiązanie ma sens tylko w przypadku gdy tak jest.
4)
23 g Na - 1 mol NaOH
2,185 g Na - x
x = 0,095 mola NaOH - tyle NaOH było w roztworze
0,5 mola - 1000 cm³
x - 100 cm³
x = 0,05 mola - tyle moli kwasu było w roztworze, a ponieważ jest to kwas dwuprotonowy, to liczba moli H⁺ wyniosła:
1 mol kwasu - 2 mole H⁺
0,05 mola kwasu - x
x = 0,1 mola H⁺
Mamy nadmiar protonów nad grupami wodorotlenowymi, zatem:
0,1 - 0,095 = 0,005 mola - tyle pozostało niezoojetnonych protonów, więc
1)
Mocne elektrolity, wiec α=100 %.
0,5 mola HClO₄ - 1000 cm³
x - 175 cm³
x = 0,0875 mola
0,01 mola HCl - 1000 cm³
x - 325 cm³
x = 0,00325 mola HCl
więc w roztworze sumarycznie mamy:
0,0875 + 0,00325 = 0,09075 mola kwasu, a ponieważ są to kwasy jednoprotonowe i mocne to liczba ta jest również liczbą moli protonów w roztworze.
56 g KOH - 1 mol
5,6 g - x
x = 0,1 mola KOH
zachodzi reakcja zobojetnienia, ale mamy nadmiar zasady, zatem:
0,1 mola - 0,09075 mola = 0,00925 mola OH⁻
V = 175 + 325 = 500 cm³ = 0,5 dm³
[OH⁻] = 0,00925/0,5 = 0,0185 mol/dm³ - takie jest stężenie jonów OH⁻ w otrzymanym roztworze, zatem
pOH = -log[OH⁻] = - log 0,0185 ≈ 1,73
pH = 14 - pOH = 14 - 1,73 = 12,27 ≈ 12,3 - tyle wynosi pH roztworu.
2)
pOH = 14 - pH = 14 - 12,7 = 1,3
[OH⁻] = 10^(-pOH) = 10^(-1,3) = 0,05 mol/dm³ - takie jest stężenie jonów OH⁻ w otrzymanym roztworze, a zatem:
V = 500 + 250 = 750 cm³
750 cm³ - x
1000 cm³ - 0,05 mola
x = 0,0375 mola - tyle jest jonów OH⁻ w otrzymanym roztworze, więc:
1000 cm³ - 0,01 mol
250 cm³ - x
x = 0,0025 mola - tyle moli OH⁻ wprowadzono z roztworem o znanym stężeniu, więc:
0,0375 - 0,0025 = 0,035 mola - tyle jonów OH⁻ wprowadzono z roztworem o nieznanym stężeniu, zatem:
C = 0,035/0,5 = 0,07 mol/dm³ - takie było stężenie nieznanego roztworu.
3)
[H⁺] = 10^(-2) = 0,01 mol/dm³ - takie było stężenie kwasu
40 g - 1 mol
0,4 g - x
x = 0,01 mola - jeżeli to mamy w litrze roztworu, to tyle wynosi stężenie NaOH (0,01 mola/dm³)
Od razu zauważamy, że stężenia roztworów są sobie równe, zatem kwas, którego bierzemy 2 objętości, zostanie całkowicie zobojętniony przez zasadę, której bierzemy 3 objętości, a ponadto pozostanie nadmiar zasady.
Najlepiej przyjąć że dana w zadaniu objetość wynosi 1 dm³, zatem bierzemy 2 dm³ kwasu i 3 dm³ zasady, zatem:
1 dm³ kwasu - 0,01 mola
2 dm³ kwasu - x moli
x = 0,02 mola
1 dm³ zasady - 0,01 mola
3 dm³ zasady - x moli
x = 0,03 mola
0,03 - 0,02 = 0,01 mola - tyle zasady nie zostaje zobojętnione (nadmiar)
2 + 3 = 5 dm³ - taka jest objętość otrzymanego roztworu, a więc:
[OH⁻] = 0,01/5 = 0,002 = 2×10⁻³ mol/dm³
pOH = -log[OH⁻] = -log 2×10⁻³ = 2,7
pH = 14 - 2,7 = 11,3
Uwaga!
W zadaniu nie podano czy kwas i zasada są jednoprotonowy i jednowodorotlenowa - rozwiązanie ma sens tylko w przypadku gdy tak jest.
4)
23 g Na - 1 mol NaOH
2,185 g Na - x
x = 0,095 mola NaOH - tyle NaOH było w roztworze
0,5 mola - 1000 cm³
x - 100 cm³
x = 0,05 mola - tyle moli kwasu było w roztworze, a ponieważ jest to kwas dwuprotonowy, to liczba moli H⁺ wyniosła:
1 mol kwasu - 2 mole H⁺
0,05 mola kwasu - x
x = 0,1 mola H⁺
Mamy nadmiar protonów nad grupami wodorotlenowymi, zatem:
0,1 - 0,095 = 0,005 mola - tyle pozostało niezoojetnonych protonów, więc
V = 100 + 100 = 200 cm³ = 0,2 dm³
[H⁺] = 0,005/0,2 = 0,025 mol/dm³
pH = -log[H⁺] = 1,6
[SO₄²⁻] = 0,05/0,2 = 0,25 mol/dm³
pSO₄ = - log[SO₄²⁻] = 0,6
I to by było na tyle :)