Дано:
Количество соляной кислоты: 300 мл
Концентрация раствора соляной кислоты: 2%
Плотность соляной кислоты: 1.008 г/см³
Температура: 25°C
Давление: 1 атм
Желаемое значение pH: 10
Найти:
Объем аммиака, необходимый для поглощения соляной кислоты и получения раствора с желаемым pH
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество вещества (моль) соляной кислоты в данном растворе:
Сначала определим массу соляной кислоты, содержащейся в 300 мл раствора.
Масса = объем × плотность
Масса = 300 мл × 1.008 г/мл = 302.4 г
Теперь найдем количество вещества HCl, предполагая, что концентрация 2% означает 2 г HCl в 100 г раствора.
Масса HCl = 2% × 302.4 г = 6.048 г
Количество моль HCl = масса / молярная масса
Молярная масса HCl = 36.46 г/моль
Количество моль HCl ≈ 6.048 г / 36.46 г/моль ≈ 0.166 моль
2. Найдем количество вещества (моль) NH3, необходимое для нейтрализации HCl:
Так как HCl и NH3 реагируют в соотношении 1:1, необходимое количество моль NH3 также составляет примерно 0.166 моль.
3. Рассчитаем объем аммиака, соответствующий этому количеству молей при стандартных условиях (0°С и 1 атм):
V = nRT/P
V = 0.166 моль × 0.0821 L·атм/(моль·K) × (273+25) K / 1 атм
V ≈ 4.38 л
Ответ:
Для поглощения соляной кислоты в количестве 300 мл и получения раствора с желаемым pH=10 требуется примерно 4.38 л аммиака.