Дано (в СИ):
- Концентрация исходной азотной кислоты [HNO3] = 0.005 моль/л
- Объем исходной азотной кислоты V(начальный) = 400 мл = 0.4 л
- pH конечного раствора = 3.6
Найти:
- Объем воды, который нужно добавить
Решение:
1. Найти концентрацию ионов водорода для конечного раствора:
- pH = -lg[H+]
- 3.6 = -lg[H+]
- [H+] = 10^(-3.6) ≈ 2.51 * 10^(-4) моль/л
2. Определить количество вещества ионов водорода в исходном растворе:
- Концентрация HNO3 в исходном растворе (исходя из того, что HNO3 полностью диссоциирует в воде, концентрация HNO3 = концентрации H+):
- n(начальное) = [HNO3] * V(начальный) = 0.005 моль/л * 0.4 л = 0.002 моль
3. Конечная концентрация ионов водорода после добавления воды равна 2.51 * 10^(-4) моль/л.
Мы знаем, что:
- n(конечное) = n(начальное)
- [H+] конечная * V(конечный) = n(конечное)
Подставляем значения:
- 2.51 * 10^(-4) моль/л * V(конечный) = 0.002 моль
- V(конечный) = 0.002 моль / 2.51 * 10^(-4) моль/л ≈ 7.96 л
4. Находим объем воды, который нужно добавить:
- V(вода) = V(конечный) - V(начальный)
- V(вода) = 7.96 л - 0.4 л = 7.56 л
Ответ:
К 400 мл азотной кислоты с концентрацией 0.005 моль/л следует добавить 7.56 литров воды, чтобы получить раствор с pH = 3.6.