Question

В растворе, полученном добавлением азотной кислоты к разбавленной серной кислоте, суммарная концентрация анионов равна 0,006 моль/дм3, а значение рН 2. Считая, что обе кислоты полностью распадаются на ионы, вычислите количество (моль) азотной кислоты в этом растворе объемом 1 м3

Answer 1

Ответ:

2 моля

Объяснение:

Поскольку сильные кислоты диссоциировали нацело, при этом они не оказывают взаимного влияния, из каждого моль кислоты образуется моль анионов, то общая молярная концентрация кислот в растворе соотвествует концентрации анионов - 0,006 моль/литр, то есть и кислот в сумме было 0,006 моль/литр, а концентрация катионов С[H+]=10^-2=0.01 моль/литр. Каждый моль азотной кислоты образует моль катионов, моль серной - 2 моль, тогда принимая концентрацию азотной кислоты за X получаешь уравнение.

X+2*(0.006-X)=0.01 => X+0.012-2X=0.01 => -X=−0,002 => X=0.002

Молярная концентрация азотной кислоты 0,002 моль/литр, а в 1 кубометре в 1000 раз больше 0,002*1000=2 моля.

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте воспользуемся определением рН и выразим его через концентрацию водородных ионов (\(H^+\)):

\[ \text{pH} = -\log[H^+] \]

Так как значение рН равно 2, то концентрация водородных ионов будет:

\[ [H^+] = 10^{-\text{pH}} = 10^{-2} \, \text{моль/дм}^3 \]

Теперь, учитывая, что азотная и серная кислоты полностью распадаются, можем предположить, что весь водород в растворе образуется за счет азотной кислоты. Таким образом, концентрация анионов в растворе также будет равна \(10^{-2} \, \text{моль/дм}^3\).

Теперь у нас есть суммарная концентрация анионов (\(NO_3^-\) от азотной кислоты и \(HSO_4^-\) от серной кислоты):

\[ [\text{анионы}] = 0,006 \, \text{моль/дм}^3 \]

Таким образом, концентрация анионов от азотной кислоты:

\[ [NO_3^-] = [\text{анионы}] = 0,006 \, \text{моль/дм}^3 \]

Теперь у нас есть концентрация азотных ионов, и мы можем использовать это значение для определения количества молекул азотной кислоты в растворе. Умножим концентрацию на объем раствора:

\[ \text{Количество азотной кислоты} = [NO_3^-] \times \text{Объем раствора} \]

\[ \text{Количество азотной кислоты} = 0,006 \, \text{моль/дм}^3 \times 1 \, \text{м}^3 \]

\[ \text{Количество азотной кислоты} = 0,006 \, \text{моль} \]

Таким образом, количество азотной кислоты в растворе объемом 1 м³ равно 0,006 моль.