Вычислите pH раствора, полученного смешением равных объемов уксусной кислоты С=0,15 и гидроксида натрия С=0,2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления pH раствора, полученного смешением уксусной кислоты (CH₃COOH) и гидроксида натрия (NaOH), необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определение мольности уксусной кислоты и гидроксида натрия

Пусть объемы уксусной кислоты и гидроксида натрия равны, например, 1 л.

Количество уксусной кислоты (C₁ = 0,15 М):
[
n{CH₃COOH} = C{CH₃COOH} \times V = 0.15 \, \text{моль/л} \times 1 \, \text{л} = 0.15 \, \text{моль}
]

Количество гидроксида натрия (C₂ = 0,2 М):
[
n{NaOH} = C{NaOH} \times V = 0.2 \, \text{моль/л} \times 1 \, \text{л} = 0.2 \, \text{моль}
]

Шаг 2: Реакция между уксусной кислотой и гидроксидом натрия

Реакция нейтрализации будет происходить по уравнению:

[
CH₃COOH + NaOH \rightarrow CH₃COONa + H₂O
]

Шаг 3: Определение количества реагентов после реакции

Уксусная кислота является слабой кислотой, а гидроксид натрия — сильной основанием. При смешивании 0.15 моль уксусной кислоты и 0.2 моль гидроксида натрия, весь объем уксусной кислоты (0.15 моль) прореагирует с 0.15 моль гидроксида натрия, и останется избыток.

Количество оставшегося гидроксида натрия:
[
n{NaOH, остаток} = n{NaOH} - n_{CH₃COOH} = 0.2 \, \text{моль} - 0.15 \, \text{моль} = 0.05 \, \text{моль}
]

Шаг 4: Общий объем раствора

Общий объем раствора после смешивания равных объемов уксусной кислоты и гидроксида натрия:
[
V{общий} = V{CH₃COOH} + V_{NaOH} = 1 \, \text{л} + 1 \, \text{л} = 2 \, \text{л}
]

Шаг 5: Концентрация остаточного гидроксида натрия

Конcentrция оставшегося NaOH в растворе:
[
C{NaOH} = \frac{n{NaOH, остаток}}{V_{общий}} = \frac{0.05 \, \text{моль}}{2 \, \text{л}} = 0.025 \, \text{моль/л}
]

Шаг 6: Вычисление pOH и pH

pOH можно рассчитать как:
[
pOH = -\log(C_{NaOH}) = -\log(0.025) \approx 1.60
]

pH можно найти из соотношения:
[
pH + pOH = 14
]
[
pH = 14 - pOH = 14 - 1.60 = 12.40
]

Ответ:

pH раствора после смешения уксусной кислоты и гидроксида натрия составляет примерно 12.40.