Дано:
Объем раствора уксусной кислоты = 100 мл = 0.1 л
Концентрация уксусной кислоты = 0.1 М
Масса NaOH = 0.4 г
Найти:
Изменение водородного показателя (pH)
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество миллимолов NaOH:
m(NaOH) = 0.4 г
M(NaOH) = 40 г/моль (молярная масса NaOH)
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 0.4 г / 40 г/моль = 0.01 моль
2. Уравнение реакции между уксусной кислотой (CH3COOH) и гидроксидом натрия (NaOH):
CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O
3. Рассчитаем количество оставшейся уксусной кислоты после реакции:
n(CH3COOH) = начальное количество - количество реагировавшего NaOH
n(CH3COOH) = 0.1 М * 0.1 л - 0.01 моль = 0.09 моль
4. Рассчитаем концентрацию уксусной кислоты после реакции:
C' = n' / V = 0.09 моль / 0.1 л = 0.9 М
5. Рассчитаем изменение водородного показателя (pH) с использованием уравнения Гендерсона-Хассельбальха:
pH = pKa + log([A-]/[HA])
где pKa для уксусной кислоты равен 4.74
6. Рассчитаем отношение [A-]/[HA]:
[A-]/[HA] = C(NaOH)/C(CH3COOH) = 0.01/0.09 = 0.111
7. Рассчитаем изменение pH:
pH' = 4.74 + log(0.111) ≈ 4.74 - 0.954 ≈ 3.786
Ответ:
Водородный показатель (pH) изменится примерно до 3.786.