В бутыль вместимостью 10 дм3 слили 2,5 дм3 раствора серной кислоты с(Н2SO4) = 0,25 моль/дм3 , В бутыль вместимостью 10 дм3 слили 2,5 дм3 раствора серной кислоты с(Н2SO4) = 0,25 моль/дм3 , 1,3 дм3 раствора азотной кислоты с(HNO3) = 0,1 моль/дм3 и 3,5 дм3 раствора гидроксида натрия с(NaOH) = 0,3 моль/дм3 , затем добавили воды доверху. Оцените рН смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета pH смеси необходимо вычислить эквивалентные концентрации всех кислот и оснований, привести их к молярному соотношению и затем вычислить концентрацию ионов водорода.

Сначала найдем количество вещества в каждом добавленном растворе:

Раствор серной кислоты
n(H2SO4) = c(H2SO4) V = 0,25 моль/дм3 2,5 дм3 = 0,625 моль

Раствор азотной кислоты
n(HNO3) = c(HNO3) V = 0,1 моль/дм3 1,3 дм3 = 0,13 моль

Раствор гидроксида натрия
n(NaOH) = c(NaOH) V = 0,3 моль/дм3 3,5 дм3 = 1,05 моль

Теперь составим уравнение реакции между H2SO4, HNO3 и NaOH
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

Так как количество добавленной серной кислоты равно количеству добавленной азотной кислоты - оба эти раствора будут окислять TODO. Для рассчета pH сначала найдем количество добавленных веществ
n(кислот) = n(H2SO4) + n(HNO3) = 0,625 моль + 0,13 моль = 0,755 моль
n(основание) = n(NaOH) = 1,05 моль

Так как количество добавленных кислот равно количеству добавленного одновременно основания, произойдет ее гидролиз. Концентрация всей смеси
c = n / V = 0,755 моль / (2,5 дм3 + 1,3 дм3) = 0,2 моль/дм3
Концентрация ионов водорода, соответсвенно считается из выражения c(H+) = c(H2CO3*) = c = 0,2 моль/дм3, и pH = -lg(c) = -lg(0,2) = 0,699.

Итак, оценочное значение рН смеси составляет около 0.699.