3. Какой будет рН, если к 2 литрам воды добавить 1 миллилитр азотной кислоты (плотность = 1,4 г/мл)? 4. Какой будет

Aleksandra

27

4. Какой будет рН, если к 1,5 литрам воды добавить 0,5 миллилитра соляной кислоты (плотность = 1,12 г/мл)?
Решение:
Для начала, нам нужно вычислить массу соляной кислоты, которую мы добавляем в раствор. Масса равна объему, умноженному на плотность:
\[
масса = объем \cdot плотность = 0,5 \, мл \cdot 1,12 \, г/мл
\]
\[
масса = 0,56 \, г
\]
Теперь мы можем использовать формулу для расчета молярности раствора соляной кислоты:
\[
M = \frac{{молярность \, вещества}}{{объем \, раствора}}
\]
Здесь молярность вещества - это количество вещества (в молях) поделенное на объем раствора (в литрах).
Мы знаем, что масса соляной кислоты равна 0,56 г. Теперь нужно найти количество вещества (в молях):
\[
масса = количество \, вещества \cdot молярная \, масса
\]
Молярная масса соляной кислоты (HCl) равна 36,5 г/моль. Подставим значения в формулу:
\[
0,56 \, г = количество \, вещества \cdot 36,5 \, г/моль
\]
\[
количество \, вещества = \frac{{0,56 \, г}}{{36,5 \, г/моль}}
\]
\[
количество \, вещества \approx 0,015 моль
\]
Теперь, когда у нас есть количество вещества и объем раствора, мы можем рассчитать молярность раствора:
\[
M = \frac{{0,015 \, моль}}{{1,5 \, л}}
\]
\[
M = 0,01 \, М
\]
Наконец, мы можем рассчитать рН раствора с помощью уравнения Генри:
\[
pH = - \log[H^+]
\]
Однако, для соляной кислоты мы должны учитывать особенности раствора. Концентрация ионов водорода представлена молярностью, поэтому мы можем использовать формулу:
\[
[H^+] = M
\]
Подставим значение M, чтобы найти концентрацию ионов водорода:
\[
[H^+] = 0,01 \, М
\]
И наконец, рассчитаем рН:
\[
pH = - \log(0,01) \approx 2
\]
Таким образом, рН этого раствора будет около 2.

5. Какой будет рН, если к 500 миллилитрам воды добавить 0,05 миллилитра 0,1 %-ного раствора гидроксида калия?
Решение:
Для этой задачи нам понадобится знать понятие pOH, которое является обратным показателем рН:
\[pOH = - \log[OH^-]\]
Мы знаем, что 0,1 %-ный раствор гидроксида калия будет содержать 0,1 г гидроксида калия в 100 мл раствора. Переведем эту концентрацию в молярность:
\[M = \frac{{масса \, вещества}}{{молярная \, масса}}\]
Молярная масса гидроксида калия (KOH) равна 56 г/моль. Теперь мы можем рассчитать массу гидроксида калия:
\[масса = 0,1 \, г \cdot \frac{{0,05 \, мл}}{{100 \, мл}} = 0,00005 \, г\]
Затем вычислим количество вещества:
\[количество \, вещества = \frac{{0,00005 \, г}}{{56 \, г/моль}} \approx 8,93 \times 10^{-7} \, моль\]
Теперь мы должны учесть, что объем раствора составляет 500 мл. Переведем его в литры:
\[объем = \frac{{500 \, мл}}{{1000}} \, л = 0,5 \, л\]
Теперь, имея количество вещества и объем раствора, мы можем рассчитать молярность:
\[M = \frac{{8,93 \times 10^{-7} \, моль}}{{0,5 \, л}} = 1,79 \times 10^{-6} \, М\]
Теперь рассчитаем концентрацию гидроксидных ионов:
\[[OH^-] = M\]
\[[OH^-] = 1,79 \times 10^{-6} \, М\]
Конечно, чтобы рассчитать рН, нам нужно рассчитать pOH:
\[pOH = - \log(1,79 \times 10^{-6})\]
\[pOH \approx 5,74\]
Так как pOH является обратным показателем рН, мы можем рассчитать рН:
\[pH = 14 - pOH\]
\[pH \approx 8,26\]
Таким образом, рН этого раствора будет около 8,26.

7. Какой будет рН раствора гидроксида натрия, если 4 грамма щелочи растворили в воде до 1000 миллилитров?