Найти массу соли и определить pH раствора при взаимодействии двух молей серной кислоты и тремя молями гидроксида цинка (II)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим баланс химического уравнения реакции между серной кислотой (H2SO4) и гидроксидом цинка (Zn(OH)2):

H2SO4 + Zn(OH)2 -> ZnSO4 + 2H2O

Согласно уравнению, молярное соотношение между серной кислотой и гидроксидом цинка равно 1:1. Это значит, что после реакции образуется один эквивалент соли ZnSO4.

Масса одного эквивалента соли ZnSO4 равна:

1 эквивалент = молярная масса ZnSO4 = 65 + 32 + (4*16) = 161 г/моль

Так как было задано, что реагентами являются две моли гидроксида цинка (II), то общая масса соли ZnSO4 будет равна:

2 моля * 161 г/моль = 322 г

Теперь определим pH раствора после реакции. В данном случае, раствор образовался из одновременной реакции серной кислоты и гидроксида цинка, что означает, что у нас есть не только соль, но и вода.

Соль, образовавшаяся в результате реакции, будет диссоциировать на ионы Zn2+ и SO4 2-. Поскольку соль ZnSO4 является характерной электролитом, pH раствора будет зависеть от концентрации ионов водорода в растворе.

Будем считать, что все соль полностью диссоциировала, тогда концентрации ионов водорода и гидроксидных ионов после реакции будут равны концентрации ионов H+ и OH- в начальной смеси.

Таким образом, pH раствора можно определить по формуле:

pH = 7 + 0,5 * log([H+])

где [H+] - концентрация ионов водорода в моль/л.

И, так как мы имеем дело с двумя молями серной кислоты и тремя молями гидроксида цинка, то общий объем раствора будет равен 2 л + 3 л = 5 л.

Таким образом, концентрация ионов водорода в растворе будет равна:

[H+] = 2 моля / 5 л = 0,4 М

Теперь вычислим pH:

pH = 7 + 0,5 log(0,4) ≈ 7 + 0,5 (-0,4) = 6,8

Таким образом, масса соли ZnSO4 равна 322 г, а pH раствора после реакции будет около 6,8.