Question

К 100 мл раствора азотной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л прибавили 2мл 6-ти% раствора NaOH с плотностью 1,07 г/л. Найти PH раствора.

Answer 1

1) Определяем массы 1 моля азотной кислоты и щелочи:
     M(HNO₃) = 1 + 14 + 48 = 63 г\моль
     M(NaOH) = 23 + 16 + 1 =40  г/моль
2) Опр. массу NaOH в 2 мл 6% раствора.
     Масса раствора = 2 * 1,07 = 2,14 г
     2,14*0,06 = 0,1284 г
3) Прилитый NaOH взаимодействует с кислотой по схеме:
         40 г        63 г
       NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O
   0,1284 г        Х г
      Х = 0,1284*63/40 = 0,20223 г HNO₃ прореагировало.
4) Масса HNO₃ в исходном растворе была:
     1000 мл р-ра ---------- 6,3 г HNO₃ (0,1 моль)   
        100 мл р-ра ---------- Х г HNO₃
      Х= 0,63 г.
5) Определяем массу оставшейся кислоты:
      0,63 - 0,20223 = 0,42777 г
6) Определяем молярную концентрацию раствора, объем которого стал 102 мл, а масса оставшейся кислоты равно 0,42777 г, что в молях составляет:
   0,42777/63 = 0,00679 моль
  102 мл раствора содержит 0,00679 моль HNO₃
 1000 раствора  ----------------- X  моль HNO₃
  X = 0,00679*1000/102 = 0,06657 моль
Значит концентрация раствора стала 0,06657 моль/л
7) рН = -lg0,06657 = 1,176
Ответ: рН = 1,176

Answer 2

Для того чтобы найти pH раствора после добавления NaOH, нам нужно выполнить несколько шагов. Во-первых, нам нужно найти количество молей NaOH, которые были добавлены к раствору HNO3, затем определить изменение концентрации HNO3 и, наконец, вычислить pH.

Шаг 1: Найдем количество молей NaOH, которые были добавлены.

Концентрация NaOH в растворе: 6% или 6 г на 100 мл, что равно 60 г/л. Плотность раствора NaOH: 1,07 г/л.

Теперь мы можем найти количество молей NaOH в 2 мл раствора:

Масса NaOH = 2 мл × (1,07 г/л) = 2,14 г. Количество молей NaOH = масса / молярная масса NaOH = 2,14 г / 40 г/моль = 0,0535 моль.

Шаг 2: Найдем изменение концентрации HNO3.

Изначальная концентрация HNO3 в 100 мл раствора: 0,1 моль/л. Количество молей HNO3 в исходном растворе: 0,1 моль/л × 0,1 л = 0,01 моль.

Теперь вычитаем количество молей NaOH, которое было добавлено:

Количество молей HNO3 после реакции = 0,01 моль (HNO3) - 0,0535 моль (NaOH) = -0,0435 моль.

Теперь у нас есть количество молей HNO3 после реакции. Оно отрицательное, так как NaOH перешел в реакции с HNO3, и часть HNO3 была нейтрализована.

Шаг 3: Вычисляем pH.

Для вычисления pH используем уравнение Гренни-Нернста:

pH = -log10([H+]), где [H+] - концентрация ионов водорода.

Так как у нас есть количество молей HNO3 и мы знаем, что одна моль HNO3 дает один моль H+, мы можем найти концентрацию H+:

[H+] = (количество молей HNO3 после реакции) / объем раствора (в литрах). [H+] = (-0,0435 моль) / 0,1 л = 0,435 М.

Теперь вычисляем pH:

pH = -log10(0,435) ≈ 0,36.

Таким образом, pH раствора после добавления NaOH составляет примерно 0,36.