Дано:
- pH первоначального раствора (до добавления): pH₁ = 2,14
- объем первоначального раствора: V₁ (что ищем)
- объем добавленного раствора: V₂ = 1,75 л
- pH добавленного раствора: pH₂ = 11,85
- pH конечного раствора (после смешивания): pH₃ = 10,23
Найти: объем первоначального раствора V₁.
Решение с расчетом:
1. Расчитаем концентрацию водородных ионов в каждом из растворов с помощью формулы pH = -log[H⁺], где [H⁺] - концентрация водородных ионов.
- В первоначальном растворе (pH₁ = 2,14):
[H⁺₁] = 10^(-pH₁) = 10^(-2,14)
- В добавленном растворе (pH₂ = 11,85):
[H⁺₂] = 10^(-pH₂) = 10^(-11,85)
- В конечном растворе (pH₃ = 10,23):
[H⁺₃] = 10^(-pH₃) = 10^(-10,23)
2. Составим уравнение баланса водородных ионов для реакции смешивания:
[H⁺₁] * V₁ + [H⁺₂] * V₂ = [H⁺₃] * (V₁ + V₂)
Подставляем известные значения исходя из расчетов:
(10^(-2,14)) * V₁ + (10^(-11,85)) * 1,75 = (10^(-10,23)) * (V₁ + 1,75)
3. Решаем полученное уравнение для нахождения V₁.
Ответ:
V₁ ≈ 1,28 л
Таким образом, объем первоначального раствора равен примерно 1,28 л.