Дано:
Объем соляной кислоты = 20 л
Концентрация соляной кислоты = 10%
Объем воды = 5 м³
Плотность соляной кислоты = 1,047 г/мл
Найти:
pH раствора после разбавления
Решение:
1. Рассчитаем массу соляной кислоты:
Масса соляной кислоты = объем * плотность = 20 л * 1,047 г/мл = 20,94 кг
2. Рассчитаем количество вещества в соляной кислоте:
n(HCl) = масса / молярная масса = 20,94 кг / 36,46 г/моль ≈ 574,12 моль
3. Найдем количество вещества соляной кислоты после разбавления:
Общий объем раствора = 20 л + 5000 л = 5020 л
Финальная концентрация HCl = (20 л / 5020 л) * 10% = 0,0398%
4. Рассчитаем количество вещества H⁺ в растворе:
n(H⁺) = конечная концентрация * объем = 0,0398% * 5020 л = 1,9956 л = 0,19956 моль
5. Так как соляная кислота полностью диссоциирована, ее концентрация определит концентрацию H⁺ и pH раствора.
Известно, что pH = -log(c(H⁺)), где c(H⁺) - концентрация ионов водорода.
6. Рассчитаем pH:
pH = -log(0,19956) ≈ 0,699
Ответ:
pH раствора после разбавления составляет примерно 0,699.