Дано:
Объем раствора H2SO4 = 30 мл
Масса серной кислоты в 100 мл раствора H2SO4 = 0,109 г
Объем раствора NaOH = 40 мл
Масса гидроксида натрия в 100 мл раствора NaOH = 0,098 г
Найти:
1. Концентрацию остающегося вещества в избытке
2. pH полученного раствора
Решение с расчетом:
1. Начнем с расчета количества вещества в молях для обоих реагентов.
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98 г/моль
Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) = 40 г/моль
Количество вещества серной кислоты:
n(H2SO4) = масса / молярная масса = 0,109 г / 98 г/моль = 0,001112 моль
Количество вещества гидроксида натрия:
n(NaOH) = масса / молярная масса = 0,098 г / 40 г/моль = 0,00245 моль
Так как NaOH в избытке, сначала найдем количество H2SO4, которое будет прореагировано с NaOH.
Моля NaOH : моля H2SO4 = 0,00245 моль : 0,001112 моль
Таким образом, вся серная кислота прореагирует и в растворе останется избыток NaOH.
2. Теперь вычислим концентрацию оставшегося NaOH.
Изначально было 0,00245 моль NaOH в 40 мл раствора, теперь это количество находится в 70 мл раствора (40 мл + 30 мл).
Концентрация NaOH = количество вещества / объем раствора = 0,00245 моль / 0,07 л = 0,035 моль/л
3. Теперь вычислим pH полученного раствора.
pOH = -log10(концентрация OH-) = -log10(0,035) = 1,46
pH = 14 - pOH = 14 - 1,46 = 12,54
Ответ:
1. Концентрация оставшегося вещества (NaOH) = 0,035 моль/л
2. pH полученного раствора = 12,54