Рассчитать Н+ и рН конечного раствора, приготовленного смешением 0,4л 0,1 М раствора H2SO4 и 100мл 0,4 М раствора NaOH с последующим добавлением воды до объема 1л.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Начнем с рассчета концентрации кислоты в итоговом растворе:

Объем раствора H2SO4 = 0.4 л
Концентрация H2SO4 = 0.1 М

Сначала рассчитаем количество вещества H2SO4 в данном объеме раствора:
n(H2SO4) = V C = 0.4 л 0.1 М = 0.04 моль

Теперь рассчитаем концентрацию натрия в итоговом растворе:

Объем раствора NaOH = 100 мл = 0.1 л
Концентрация NaOH = 0.4 М

Аналогично рассчитаем количество вещества NaOH в данном объеме раствора:
n(NaOH) = V C = 0.1 л 0.4 М = 0.04 моль

Теперь определим, какое вещество окажется в избытке. Нам известно, что для нейтрализации одного эквивалента кислоты требуется один эквивалент щелочи:

1 экв H2SO4 = 2 экв NaOH

Сравниваем количество этих веществ:
n(H2SO4) = 0.04 моль
n(NaOH) = 0.04 моль

Так как количество вещества в растворе H2SO4 равно количеству вещества в растворе NaOH, то ни одно из веществ не окажется в избытке.

Теперь рассчитаем концентрацию ионов водорода в итоговом растворе:

Поскольку мы растворили соль H2SO4, то on будет равен количеству молей кислоты:
[H+] = n(H2SO4) = 0.04 моль

Рассчитаем общий объем итогового раствора:

Объем итогового раствора = 0.4 л + 0.1 л = 0.5 л

Теперь рассчитаем концентрацию ионов водорода в итоговом растворе:

[H+] = 0.04 моль / 0.5 л = 0.08 М

Рассчитаем значение pH:

pH = -log[H+] = -log(0.08) = 1.096

Итак, в итоговом растворе концентрация ионов водорода составляет 0.08 M, а pH равен примерно 1.1.