Question

Zmieszano 10g 10% roztworu H2SO4 oraz 10g 20% roztworu NaOH, całość dopełniono wodą destylowaną do objętości 1 dm3. Oblicz jakie będzie pH końcowego roztworu.

Answer 1

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Dane:                                                                     Szukane:

Kwas                                                                          pH =?

mr = 10g;  Cp=10%

M H₂SO₄ = 98g/mol

Zasada

mr = 10g;  Cp=20%

M NaOH = 40g/mol

Rozwiązanie

• Obliczmy ilość gramów kwasu w roztworze, ms:

Cp = ms*100%/mr

ms = Cp*mr/100%

ms = 10%*10g/100%

ms = 1g

• Ile to moli:

1 mol kwasu...............98g

x moli............................1 g

    x = 0,01 mola kwasu

• Obliczmy ilość gramów zasady w roztworze, ms:

Cp = ms*100%/mr

ms = Cp*mr/100%

ms = 20%*10g/100%

ms = 2g

• Ile to moli:

1 mol zasady...............40g

x moli............................2 g

    x = 0,05 mola zasady

• Reakcja:

H₂SO₄  + 2NaOH  = Na₂SO₄  + 2H₂O

1 mol        2 mole

Sprawdźmy czy substraty użyto w ilości stechiometrycznej:

1 mol kwasu...................2 mole zasady

0,01 mola kwasu..........0,02 mola zasady

Mamy 0,05 mola zasady, czyli NaOH jest w nadmiarze.

W roztworze końcowym mamy, oprócz roztworu soli, 0,03 mola NaOH (0,05 - 0,02 = 0,03).

• Obliczmy stężenie molowe roztworu końcowego:

Cm = n/V

Cm = 0,03/1

Cm = 0,03mol/dm³

NaOH to mocny elektrolit, czyli Cm = [OH⁻].

Na₂SO₄ to sól mocnego kwasu i mocnej zasady, nie ulega hydrolizie, odczyn obojętny.

Czyli przy nadmiarze zasady odczyn roztworu będzie zasadowy.

• Obliczmy pOH i pH:

[OH⁻] = 0,03mol/dm³

pOH = -log[OH⁻] = -log(3*10⁻²) = 1,52

pH = 14 - pOH

pH = 14 - 1,52

pH = 12,48