Question

Вычислите рН раствора, полученного при смешении 10 мл 0,2 М HCl и 20 мл 0,3 М NH3.

Answer 1

Ответ:

В 20 мл (0,02 л) 0,3М раствора NH3 содержится 0,02л * 0,3 моль/л = 0,006 моль NH3.

В 10 мл (0,01 л) 0,2М раствора HCl содержится 0,01л * 0,2 моль/л = 0,002 моль HCl.

NH3 и HCl реагируют между собой:

NH3 + HCl = NH4Cl.

NH3 в избытке (0,006 моль - 0,002 моль = 0,004 моль) .

Всего в растворе содержится 0,002 моль NH4Cl и 0,004 моль NH3, а объем раствора 30 мл (0,03 л) . Можно воспользоваться уравнением Гендерсона-Гассельбаха, приняв, что полученный раствор представляет собой буфер.

рН = 14 - рКb - lg([NH3]/[NH4Cl]), где pKb = -lgKb - отрицательный логарифм константы основности, [NH3] - концентрация аммиака, [NH4Cl] - концентрация хлорида аммония.

Объем раствора в выражении [NH3]/[NH4Cl] можно сократить, останется только отношение молей: v(NH3)/v(NH4Cl) = 0,004/0,002 = 2.

Kb(NH3) = 1,8 * 10^(-5) => pKb = 4,74.

Тогда рН = 14 - 4,74 - lg2 = 8,96.

Объяснение:

Answer 2

Для вычисления pH раствора, полученного при смешивании сильной кислоты (HCl) и слабого основания (NH3), мы можем использовать метод анализа кислотно-основного равновесия. Сначала определим количество миллимолей HCl и NH3, а затем используем их для расчета концентрации ионов водорода (H+) и гидроксидных ионов (OH-) в растворе. Затем вычислим pH по формуле:

pH = -log10([H+])

1. Начнем с HCl: Миллимоли HCl = объем (в литрах) × концентрация (в М) Миллимоли HCl = 10 мл × 0.2 М = 2 ммоль HCl

2. Теперь NH3: Миллимоли NH3 = объем (в литрах) × концентрация (в М) Миллимоли NH3 = 20 мл × 0.3 М = 6 ммоль NH3

3. Рассчитаем, какое количество миллимолей H+ будет образовано из HCl. При реакции HCl с водой образуется H3O+ (гидрониевый ион): 1 моль HCl дает 1 моль H3O+ 2 ммоля HCl дадут 2 ммоля H3O+

4. Рассчитаем, какое количество миллимолей OH- будет образовано из NH3. При реакции NH3 с водой образуется OH-: 1 моль NH3 дает 1 моль OH- 6 ммолей NH3 дадут 6 ммолей OH-

5. Теперь найдем общее количество миллимолей OH- и H3O+ в растворе: Общее количество ммолей OH- и H3O+ = 6 ммоль OH- + 2 ммоль H3O+ = 8 ммолей

6. Рассчитаем концентрацию ионов водорода (H+): [H+] = Общее количество ммолей H3O+ / Общий объем раствора (в литрах) [H+] = (2 ммоль / 0.03 л) = 66.67 М

7. Теперь вычислим pH: pH = -log10([H+]) pH = -log10(66.67) pH ≈ -log10(6.67 × 10^-2) pH ≈ -(-1.18) (округлим до двух десятичных знаков) pH ≈ 1.18

Итак, pH раствора, полученного при смешивании 10 мл 0,2 М HCl и 20 мл 0,3 М NH3, примерно равно 1.18.