Дано:
V1 = 200 мл (объем 0,5 н. раствора уксусной кислоты)
С1 = 0,5 н. (концентрация уксусной кислоты)
V2 = 10 мл (объем 0,8 н. раствора едкого натра)
С2 = 0,8 н. (концентрация едкого натра)
Решение:
Общее количество вещества уксусной кислоты:
n(уксусная кислота) = V1 * C1 = 200 мл * 0,5 н. = 100 ммоль
Общее количество вещества едкого натра:
n(едкий натр) = V2 * C2 = 10 мл * 0,8 н. = 8 ммоль
Общий объем полученного раствора:
V = V1 + V2 = 200 мл + 10 мл = 210 мл = 0,21 л
Общее количество вещества в полученном растворе:
n = n(уксусная кислота) + n(едкий натр) = 100 ммоль + 8 ммоль = 108 ммоль
Молярная концентрация полученного раствора:
C = n / V = 108 ммоль / 0,21 л ≈ 514 ммоль/л
Известно, что уксусная кислота является слабой кислотой. Для расчета pH слабой кислоты используем уравнение Гендерсона-Хассельбальха:
pH = pKa + log(Cбаза / Cкислота), где pKa - постоянная диссоциации слабой кислоты, для уксусной кислоты pKa ≈ 4,76
Так как мы добавляем к уксусной кислоте едкий натр, который можно считать сильным основанием, то Cбаза ≈ C2 = 0,8 н.
pH = 4,76 + log(0,8 / 0,514) ≈ 3,33
Ответ: pH ≈ 3,33