Каков будет pH раствора, полученного путем смешивания 17,1 г бария гидроксида и 9,8 г серной кислоты в реакторе объемом

Димон

40

Чтобы решить эту задачу, нам надо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найдем количество вещества бария гидроксида (Ba(OH)2) и серной кислоты (H2SO4), используя их молярные массы.

Молярная масса бария гидроксида (Ba(OH)2) равна сумме массы бария (Ba) и двух группы гидроксида (OH), которые содержатся в одной молекуле:

Молярная масса Ba(OH)2 = масса Ba + 2 * масса OH

Из периодической таблицы мы находим, что молярная масса бария (Ba) составляет около 137,33 г/моль, а масса одной группы гидроксида (OH) равна около 17,01 г/моль (масса атома кислорода (O) водород (H) и оксид островорода (O) в молекуле OH). Следовательно,

Молярная масса Ba(OH)2 = 137,33 г/моль + 2 * 17,01 г/моль ≈ 171,35 г/моль

Теперь мы можем найти количество вещества бария гидроксида:

Количество вещества Ba(OH)2 = масса Ba(OH)2 / молярная масса Ba(OH)2

Количество вещества Ba(OH)2 = 17,1 г / 171,35 г/моль ≈ 0,1 моль

Аналогично, мы можем найти количество вещества серной кислоты (H2SO4). Молярная масса серной кислоты равна сумме массы серы (S), умноженной на два, и массы трех атомов кислорода (O) и водорода (H), которые содержатся в одной молекуле:

Молярная масса H2SO4 = 2 * масса H + масса S + 4 * масса O

Молярная масса серы (S) составляет около 32,07 г/моль, а молярная масса одного атома кислорода (O) и водорода (H) примерно равна 16,00 г/моль. Следовательно,

Молярная масса H2SO4 = 2 * 1,01 г/моль + 32,07 г/моль + 4 * 16,00 г/моль ≈ 98,09 г/моль

Теперь мы можем найти количество вещества серной кислоты:

Количество вещества H2SO4 = масса H2SO4 / молярная масса H2SO4

Количество вещества H2SO4 = 9,8 г / 98,09 г/моль ≈ 0,1 моль

Шаг 2: Рассчитаем общий объем раствора, который мы получим после смешивания бария гидроксида и серной кислоты. Для этого надо сложить объемы растворов бария гидроксида и серной кислоты.

Объем Ba(OH)2 = 5 л
Объем H2SO4 = 5 л

Общий объем раствора = объем Ba(OH)2 + объем H2SO4 = 5 л + 5 л = 10 л

Шаг 3: Теперь мы можем рассчитать концентрацию ионов водорода (H+) в растворе. Количество ионов водорода равно сумме количества ионов водорода, полученных из бария гидроксида, и количества ионов водорода, полученных из серной кислоты. Концентрация ионов водорода определяется как количество ионов водорода, деленное на общий объем раствора.

Количество ионов водорода = количество ионов водорода из Ba(OH)2 + количество ионов водорода из H2SO4

Количество ионов водорода = 2 * количество вещества Ba(OH)2 + 2 * количество вещества H2SO4

Количество ионов водорода = 2 * 0,1 моль + 2 * 0,1 моль = 0,4 моль

Концентрация ионов водорода = количество ионов водорода / общий объем раствора

Концентрация ионов водорода = 0,4 моль / 10 л = 0,04 моль/л

Шаг 4: Найдем pH раствора, используя формулу pH = -log[H+]. Здесь [H+] - концентрация ионов водорода в растворе.

pH = -log(0,04 моль/л)

Вычислив эту величину, мы получаем pH = 1,40.

Таким образом, pH раствора, полученного путем смешивания 17,1 г бария гидроксида и 9,8 г серной кислоты в реакторе объемом 5 литров, составляет приблизительно 1,40.