Дано:
V(HF) = 25 мл
C(HF) = 0.1 М (муравьиной кислоты)
V(NaOH) = 20 мл, C(NaOH) = 0.1 М (a)
V(NaOH) = 30 мл, C(NaOH) = 0.1 М (b)
Найти:
pH раствора после сливания компонентов.
Решение с расчетом:
а)
1. Найдем количество вещества муравьиной кислоты и NaOH:
n(HF) = C(HF) * V(HF) = 0.1 М * 25 мл = 2.5 ммоль
n(NaOH) = C(NaOH) * V(NaOH) = 0.1 М * 20 мл = 2 ммоль
Общий объем раствора после смешивания равен 25 мл + 20 мл = 45 мл, а общее количество вещества HCOOH = 2.5 ммоль - 2 ммоль = 0.5 ммоль.
Теперь найдем концентрацию каждого иона в растворе:
c(HCOO^-) = n(HCOO^-) / Vобщ = 0.5 ммоль / 45 мл ≈ 0.011 М
c(OH-) = n(OH-) / Vобщ = 2 ммоль / 45 мл ≈ 0.044 М
Используя значение концентрации иона гидроксидного, найдем pH:
pOH = -log(c(OH-)) = -log(0.044) ≈ 1.36
pH = 14 - pOH = 14 - 1.36 ≈ 12.64
б)
1. Найдем количество вещества муравьиной кислоты и NaOH:
n(HF) = C(HF) * V(HF) = 0.1 М * 25 мл = 2.5 ммоль
n(NaOH) = C(NaOH) * V(NaOH) = 0.1 М * 30 мл = 3 ммоль
Общий объем раствора после смешивания равен 25 мл + 30 мл = 55 мл, а общее количество вещества HCOOH = 2.5 ммоль - 3 ммоль = -0.5 ммоль.
Теперь найдем концентрацию каждого иона в растворе:
c(HCOO^-) = n(HCOO^-) / Vобщ = -0.5 ммоль / 55 мл ≈ -0.009 М (заметим, что концентрация отрицательная, и такой раствор невозможен)
c(OH-) = n(OH-) / Vобщ = 3 ммоль / 55 мл ≈ 0.054 М
Ответ:
а) pH раствора: примерно 12.64
б) Расчет невозможен, так как концентрация иона формиата отрицательная, что невозможно в реальном растворе.