Question

Помогите! К 200 мл 4%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,045 г/мл прилили 300 мл раствора, приготовленного растворением 31,5 г азотной кислоты в 2 л воды. Определите pH полученного при смешивании раствора.

Answer 1

Так как NaOH и HNO3 - сильные электролиты, можно считать, что они диссоциированы полностью (да и к тому же не даются константы диссоциации).

Для того, чтобы определить pH раствора, необходимо найти конц-ию OH- или H+ ионов, которая будет в растворе после реакции нейтрализации.

Найдём количество OH- в растворе гидроксида натрия: 200 мл * 1,045 г/мл * 0,04 / 40 г/моль = 0,209 моль; где 40 г/моль - молярная масса NaOH. Хим. количество OH- равно хим. кол-ву NaOH по понятным причинам.

Теперь найдём хим. количество H+ в 2-литр. р-ре, которое также равно хим. кол-ву HNO3: 31,5/63 = 0,5 моль. По пропорции:
в 2л - 0,5 моль
в 0, 3л - х моль, найдём
х=0,3*0,5/2=0,075 моль
По реакции нейтрализации: H+ + OH- = H20
прореагируют все ионы Н+ и останется 0,209-0,075=0,134 моль ОН-
Объём раствора после сливания станет равен 200 + 300 = 500 мл.
Конц-ия ионов OH- равна 0,134 моль/0,5 л = 0,268 моль/л.
pH = 14+lg([OH-])=13.43 

Answer 2

Чтобы определить pH полученного раствора, нужно сначала рассчитать количество гидроксид-ионов (OH-) и азотнокислотных ионов (NO3-) в растворе после его смешивания. Затем, зная концентрацию OH- и NO3- ионы, можно рассчитать pH раствора.

1. Начнем с рассчета количества гидроксид-ионов из 200 мл 4%-ного раствора гидроксида натрия:

Количество гидроксид-ионов (mol) = объем (л) * концентрация (моль/л) Количество гидроксид-ионов (mol) = 0.2 л * 0.04 моль/л Количество гидроксид-ионов (mol) = 0.008 моль

2. Теперь рассчитаем количество азотнокислотных ионов (NO3-) из раствора, приготовленного растворением 31,5 г азотной кислоты в 2 л воды:

Сначала найдем молекулярную массу азотной кислоты (HNO3): H = 1 г/моль, N = 14 г/моль, O = 16 г/моль Молекулярная масса HNO3 = 1 + 14 + 3 * 16 = 63 г/моль

Количество азотнокислотных ионов (моль) = масса азотной кислоты (г) / молекулярная масса (г/моль) Количество азотнокислотных ионов (моль) = 31.5 г / 63 г/моль Количество азотнокислотных ионов (моль) = 0.5 моль

3. Теперь рассчитаем объем смешанного раствора:

Объем смешанного раствора (л) = объем раствора 1 (л) + объем раствора 2 (л) Объем смешанного раствора (л) = 0.2 л + 0.3 л Объем смешанного раствора (л) = 0.5 л

4. Рассчитаем концентрацию гидроксид-ионов в смешанном растворе:

Концентрация гидроксид-ионов (моль/л) = общее количество гидроксид-ионов (моль) / объем смешанного раствора (л) Концентрация гидроксид-ионов (моль/л) = 0.008 моль / 0.5 л Концентрация гидроксид-ионов (моль/л) = 0.016 моль/л

5. Рассчитаем концентрацию азотнокислотных ионов в смешанном растворе:

Концентрация азотнокислотных ионов (моль/л) = общее количество азотнокислотных ионов (моль) / объем смешанного раствора (л) Концентрация азотнокислотных ионов (моль/л) = 0.5 моль / 0.5 л Концентрация азотнокислотных ионов (моль/л) = 1 моль/л

6. Теперь рассчитаем pOH смешанного раствора:

pOH = -log(концентрация гидроксид-ионов) pOH = -log(0.016 моль/л)

7. Найдем pH смешанного раствора:

pH + pOH = 14 (в водных растворах) pH = 14 - pOH pH = 14 - (-log(0.016 моль/л))

Вычислите значение pH для полученного смешанного раствора.