Question

Рассчитайте pH водного раствора, содержащего 2 г гидроксида калия в 400 мл раствора. (ответ округлите до сотых)

Answer 1

Считаем количество вещества гидроксида калия
n = m / M = 2 / 56 = 0.0357 моль
Считаем молярную концентрацию раствора
C = n / V(раствора) = 0.0357 / 0.4 = 0.09 моль/л
Так как гидроксид калия сильный электролит, то диссоциация будет проходить полностью
$KOH \rightleftarrows K^{+} + OH^{-}$
По уравнению реакции видим, что гидроксид-ионов столько же сколько и гидроксида калия, т.е. 0.09 моль/л
Считаем рН раствора
$pH = 14 + \lg[OH^{-}] = \bf{12.95}$

Answer 2

Для расчета pH раствора, содержащего гидроксид калия (\(KOH\)), начнем с определения концентрации ионов \(OH^-\) в растворе.

Известно, что в 2 г гидроксида калия содержится:

Молярная масса \(KOH\) = масса \(K\) + масса \(O\) + масса \(H\) = 39.1 г/моль (\(K\)) + 16.0 г/моль (\(O\)) + 1.0 г/моль (\(H\)) = 56.1 г/моль

Количество молей \(KOH\) = масса / молярная масса = 2 г / 56.1 г/моль ≈ 0.0356 моль \(KOH\)

Это количество молей \(KOH\) превратится в количество молей \(OH^-\), поскольку каждый мол \(KOH\) в растворе дает один моль \(OH^-\):

Количество молей \(OH^-\) = количество молей \(KOH\) = 0.0356 моль

Теперь у нас есть количество молей \(OH^-\), и мы можем найти его концентрацию в 400 мл (или 0.4 л) раствора:

Концентрация \(OH^-\) = количество молей \(OH^-\) / объем раствора в литрах = 0.0356 моль / 0.4 л = 0.089 моль/л

Так как \(KOH\) - сильное основание, оно полностью диссоциирует на ионы \(K^+\) и \(OH^-\). Известно, что для водного раствора \(pOH = -\log[OH^-]\). Теперь найдем \(pOH\):

\(pOH = -\log(0.089) \approx 1.05\)

Используем то, что \(pH + pOH = 14\) для водного раствора при 25 °C:

\(pH = 14 - pOH = 14 - 1.05 \approx 12.95\)

Таким образом, округленный до сотых pH этого раствора составляет примерно 12.95.