Дано:
V1 = 2 л - объем серной кислоты
C1 = 0,01 моль/л - концентрация серной кислоты
V2 = 3 л - объем щелочи
pH2 = 12,5 - pH щелочи
Найти:
pH полученного раствора
Решение с расчетом:
Сначала найдем количество молей вещества для каждого вещества:
n1 = C1 * V1
n2 = C2 * V2, где C2 = 10^(-pH2)
Далее определим количество молей и конечную концентрацию после реакции между серной кислотой и щелочью. Поскольку щелочь нейтрализует кислоту, количество молей после реакции будет равно разности между количеством молей кислоты и количеством молей щелочи:
n = |n1 - n2|
Теперь находим общий объем раствора:
V = V1 + V2
Конечная концентрация:
C = n / V
Находим pH полученного раствора:
pH = -log(C)
Подставляем известные значения и решаем уравнение:
n = |(0,01 моль/л * 2 л) - (10^(-12,5) * 3 л)| = |0,02 моль - 10^(-12,5) * 3 л|
n ≈ |0,02 моль - 3,162 * 10^(-13) моль| ≈ |0,02 моль - 0,0000000000003162 моль| ≈ 0,020 моль
V = 2 л + 3 л = 5 л
C ≈ 0,020 моль / 5 л = 0,004 моль/л
pH = -log(0,004)
pH ≈ 2,4
Ответ:
pH полученного раствора составляет примерно 2,4.