Дано:
- объем раствора с концентрацией 0,015 н. серной кислоты: V₁ = 100 мл = 0,1 л
- концентрация раствора: c₁ = 0,015 н.
- объем раствора с концентрацией 0,09 н. серной кислоты: V₂ = 100 мл = 0,1 л
- концентрация раствора: c₂ = 0,09 н.
Найти: рН полученного раствора.
Решение с расчетом:
1. Найдем количество вещества в молях каждого из реагентов:
- Для раствора 0,015 н. серной кислоты:
n₁ = c₁ * V₁ = 0,015 * 0,1 = 0,0015 моль
- Для раствора 0,09 н. серной кислоты:
n₂ = c₂ * V₂ = 0,09 * 0,1 = 0,009 моль
2. Рассмотрим реакцию между серной кислотой и водой:
H₂SO₄ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + HSO₄⁻
3. Найдем количество вещества до реакции и определим избыток или недостаток компонентов:
Для серной кислоты (H₂SO₄):
- Первоначально: 0,0015 моль
- После реакции: недостаток
Для воды (H₂O):
- Первоначально: большое количество
- После реакции: остается
4. Рассчитаем концентрацию водородных ионов в итоговом растворе:
Объем итогового раствора V = V₁ + V₂ = 0,1 + 0,1 = 0,2 л
Объем водородных ионов равен количеству моль H₃O⁺ (соответствует количеству моль H₂SO₄)
[H₃O⁺] = n₁ / V = 0,0015 / 0,2 = 0,0075 М
5. Найдем рН раствора:
pH = -log[H₃O⁺] = -log(0,0075) ≈ -log(7,5*10^(-3)) = -(-2,12)
pH ≈ 2,12
Ответ:
pH полученного раствора составляет примерно 2,12.