Question

Как изменится pH чистой воды, если в нее добавить 0,5 м3: а) 0,004 кг гидроксида натрия б) 0,06 кг серной кислоты Степень диссоциации веществ следует считать 100%.​

Answer 1

Ответ:

V полученного р-ра принимаем = 0.5 м^3 (500 л);

диссоциация NaOH (сильного основания): NaOH = Na+ + OH-,

n NaOH = m/M = 4/40 = 0.1 моль,

n OH- = n NaOH = 0.1 моль,

[OH-] = 0.1/500 = 0.0002 моль/л,

pOH = -lg [OH-] = -lg 0.0002 = 3.7,

pH = 14-pOH = 14-3.7 = 10.3 (pH>7 - среда щелочная);

диссоциация H2SO4 (сильной кислоты): H2SO4 = 2H+ + (SO4)2-,

n H2SO4 = m/M = 60/98 = 0.612 моль,

n H+ = 2*n H2SO4 = 2*0.612 = 1.224 моль,

[H+] = 1.224/500 = 0.00245 моль/л,

pH = -lg [H+] = -lg 0.00245 = 2.61 (pH<7 - среда кислая).

Answer 2

Давайте рассмотрим каждый случай отдельно:

а) Добавление 0,004 кг гидроксида натрия (NaOH) в чистую воду:

Гидроксид натрия (NaOH) является сильным основанием, которое полностью диссоциирует в растворе. Это означает, что каждая молекула NaOH распадается на один ион натрия (Na+) и один ион гидроксида (OH-).

Молярная масса NaOH составляет примерно 40 г/моль. Таким образом, 0,004 кг NaOH составляют примерно 0,004/40 = 0,1 моль NaOH.

Поскольку NaOH полностью диссоциирует в растворе, количество добавленных ионов гидроксида (OH-) будет равно количеству добавленных молей NaOH, то есть 0,1 моль.

Расчет изменения pH требует знания начального pH чистой воды. При стандартных условиях (25 градусов Цельсия) pH чистой воды составляет 7.

Добавление гидроксида натрия увеличит концентрацию гидроксидных ионов (OH-) в растворе, что приведет к увеличению щелочности раствора и, следовательно, к повышению pH.

Точный расчет изменения pH будет зависеть от объема воды, в которую добавляется гидроксид натрия. Если вы предоставите объем воды, я смогу помочь с более точными расчетами.

б) Добавление 0,06 кг серной кислоты (H2SO4) в чистую воду:

Серная кислота (H2SO4) является сильной кислотой, которая также полностью диссоциирует в растворе. Это означает, что каждая молекула H2SO4 распадается на два иона водорода (H+) и один ион сульфата (SO4^2-).

Молярная масса H2SO4 составляет примерно 98 г/моль. Таким образом, 0,06 кг H2SO4 составляют примерно 0,06/98 = 0,61 моль H2SO4.

Поскольку H2SO4 полностью диссоциирует в растворе, количество добавленных ионов водорода (H+) будет равно удвоенному количеству добавленных молей H2SO4, то есть 2 * 0,61 = 1,22 моль H+.

Добавление серной кислоты повысит концентрацию ионов водорода (H+) в растворе, что приведет к повышению кислотности раствора и, следовательно, к снижению pH.

Опять же, точный расчет изменения pH будет зависеть от объема воды, в которую добавляется серная кислота. Если вы предоставите объем воды, я смогу помочь с более точными расчетами.

Важно отметить, что степень диссоциации веществ следует считать 100% в обоих случаях, как указано в вопросе. Однако в реальных условиях степень диссоциации может немного отличаться в зависимости от факторов, таких как температура и концентрация.