Question

Как изменяется pH дистиллированной воды , если к 5 л её добавить 8 г NaOH?

Answer 1

n(NaOH) = 8/40 = 0,2 (моль)

С = 0,2/5 = 0.04(моль/л)

Концентрация OH⁻  в растворе сильной щелочи равна концентрации щелочи. рОН= -lg4·10⁻² =1,20        pH = 14-pOH = 12,8    pH дистиллированной воды -7.

Answer 2

Для рассчета изменения pH дистиллированной воды при добавлении NaOH, нужно учитывать реакцию образования щелочи и её влияние на pH.

Сначала, найдем количество моль NaOH в 8 г:

Масса молекулы NaOH (Na = 22.99 г/моль, O = 16.00 г/моль, H = 1.01 г/моль): Масса NaOH = 22.99 + 16.00 + 1.01 = 40.00 г/моль

Количество моль NaOH = масса / массу молекулы = 8 г / 40.00 г/моль = 0.2 моль

Теперь рассмотрим реакцию NaOH с водой:

NaOH + H2O -> Na+ + OH-

Каждый моль NaOH образует один моль ОН- и один моль Na+, поэтому после реакции у нас будет 0.2 моль ОН- в 5 литрах воды. Объем воды при добавлении реагента остается постоянным, поэтому концентрация ОН- в растворе будет:

Концентрация ОН- = количество моль ОН- / объем воды в литрах = 0.2 моль / 5 л = 0.04 моль/л

Теперь, найдем концентрацию H3O+ (который отвечает за кислотность) с помощью ионного произведения воды:

Kw = [H3O+][OH-]

Kw (постоянная ионизации воды) при 25°C равна 1.0 × 10^-14

Так как мы добавляем NaOH, который полностью диссоциирует на ионы ОН-, то концентрация ОН- будет равна концентрации H3O+ после реакции.

Концентрация H3O+ = Kw / концентрация ОН- = 1.0 × 10^-14 / 0.04 моль/л ≈ 2.5 × 10^-13 моль/л

Теперь рассчитаем pH, который определяется как отрицательный логарифм концентрации H3O+:

pH = -log[H3O+] ≈ -log(2.5 × 10^-13) ≈ 12.60

Таким образом, после добавления 8 г NaOH к 5 л дистиллированной воды, pH раствора повысится примерно до 12.60. Раствор станет щелочным из-за высокой концентрации гидроксидных ионов (ОН-).