Răspuns :
Rezolvarea propusă
Ex1. Concentrațiile inițiale molare la soluția de KOH și HCl se află din valoarea pH-ului lor. Prin definiție pH-ul este legat de concentrația molară la echilibru a ionilor de H⁺ și a ionilor de OH⁻, rezultați din ionizarea (disocierea) în soluția apoasă a substanțelor care au caracter acid, bazic.
Calcule:
1a)C M la soluția de KOH=?, pH=13,5
KOH= bază tare; ionizează total în apă:
KOH aq= K⁺aq+ OH⁻aq
1mol........1mol.........1mol
pOH=-lgC M OH=-lgC M (KOH); pOH=14-13,5(pH)=0,5
CM KOH =10⁻exp (puterepOH)=1/10⁰,⁵=1/3,162=0,32 M
CM KOH=0,32 M
1b)C M de HCl = ?, pH=2,5
HCl este un acid tare, disociază total în soluția sa apoasă:
HCl aq=H⁺aq + Cl⁻aq
1 mol.....1mol....1mol
pH=-lg C M H⁺=-lg CM HCl
CM HCl = 10⁻ putere pH=10⁻²,⁵= 0,00316 M=0,0032 M
C M HCl= 0,32.10⁻² M
1b) pH-ul soluției finale=?
Vom determina prin calcul care reactant dintre KOH și HCl este în exces, privind numărul de moli, în reacția de neutralizare, iar acest exces va da pH-ul final. Reacția de neutralizare între cantități stoechiometrice de acid și bază ne dă pH-ul final neutru (7).
n moli KOH introduși= C M. Vs,
unde CM =0,32 M (mol/L), Vs=50mL(0,050L).
n moli KOH=0,32 moli/L.0,050 L=0,016 moli KOH.
n moli HCl introduși=?
C M. Vs, unde CM=0,32.10⁻²M, Vs=150 mL (0,15L)
n moli HCl=0,32.10⁻²mol/L.0,15L=0,00048 moli
Rezultă că n moli HCl este mai mic față de n moli KOH, deci se consumă total și rămâne un exces de KOH, care va impune pH-ul bazic soluției finale.
nmoli exces de KOH=?
De pe reacția chimică avem:
HCl + KOH = KCl+ H₂O
1mol HCl...consumă..1molKOH
Deci: n moli HCl=n moli KOH, 0,00048 moliHCl=0,00048 moli KOH
Rămân n moli KOH neconsumați , adică exces:
n total KOH introduși - nmoli KOH consumați=n moli exces:
0,016 moli KOH-0,00048 moli KOH=0,01552 moli exces
C M a KOH exces în soluția finală=? din aceasta vom afla pH-ul?
C M KOH exces= n moli exces KOH/V final (mol/L)
V final= VsolKOH pH13,5 + V sol HCl pH 2,5=50+150=200 mL = 0,2 L
Rezultă: C M KOH exces=0,01552moli/0,2L=0,0776 M de KOH
pOH și pH-ul soluției finale=?
pOH=-lg C M OH⁻= lg C M KOH=-lg 0,0776=-(-1,1)=1,1
pH=14-pOH=14-1,1=12,9 aprox.
Ex1.1 )Volumul soluției HCl 20%, d=1,1 g /mL din care să rezulte 2 L soluție cu pH=3=?
Schema de lucru este:
pH=3.....→.aflăm CM de HCl→ aflăm n moli HCl din 2Lde CM=2M
↓
aflăm masa de HCl din 2L, CM=2 M. Aceasta este md în soluția de 20% HCl →masa soluție→masa soluției și densitatea=Vs de 20%HCl
Calcule:
CM de HCl din 2 L soluție cu pH=3, =?
CM =10⁻(puterea pH) =10⁻³ M de HCL
n moli și masa de HCl din 2 L soluție cu CM=10⁻³====md și în soluția de 20%
CM =n moli/Vs, n moli=CM.Vs
n moli HCl=10⁻³ moli/L.2 L= 2.10⁻³ moli
m HCl= n moli.M HCl=2.10⁻³ mol.36,5 g/mol =0,073 g HCl
masa soluției de HCl 20% = ? (g), cu md=0,073 g
C% =md.100/ms; ms=md.100/C%
ms = 0,073 g.100%/20%=0,365 g de soluție HCl 20%
Volumul soluției de HCl 20%=? (mL), d=1,1 g/mL
densitatea= masa/volum; d=ms/Vs (g/mL)
Vs=ms/d=0,365 g/1,1 g/mL=0,33 mL
Ex2) C M a soluției HCl=10⁻⁸ M
pH=-lg C M H⁺=-lg C M HCl ( HCl este acid tare și disociază total, numărul de moli și C M a ionilor de H și Cl rezultați sunt egale cu n moli, CM de HCl)
pH = -lg 10⁻⁸ = 8 ( peste neutru)
Vă mulțumim pentru vizita pe site-ul nostru dedicat Chimie. Sperăm că informațiile prezentate v-au fost utile. Dacă aveți întrebări suplimentare sau nevoie de ajutor, vă rugăm să ne contactați cu încredere. Așteptăm cu drag să reveniți și nu uitați să ne salvați în lista dumneavoastră de favorite!