Каков будет рН раствора, полученного путем смешивания 300 мл раствора 0.2 М NaH2PO4 и 200 мл раствора 0.1 М Na2HPO4?

Димон

6

Для решения этой задачи, нам понадобится знание некоторых химических принципов и формул. Рассмотрим каждый шаг подробно.

Шаг 1: Найдем количество вещества (моль) NaH2PO4 и Na2HPO4 в каждом растворе.

Для этого, воспользуемся формулой количества вещества, которая задается следующим образом:

\[
\text{{Кол-во вещества (моль)}} = \frac{{\text{{Концентрация (М)}} \times \text{{Объем (л)}}}}{{1000}}
\]

Для раствора NaH2PO4:

\[
\text{{Кол-во вещества NaH2PO4}} = 0.2 \, \text{{М}} \times \frac{{300 \, \text{{мл}}}}{{1000}} = 0.06 \, \text{{моль}}
\]

Для раствора Na2HPO4:

\[
\text{{Кол-во вещества Na2HPO4}} = 0.1 \, \text{{М}} \times \frac{{200 \, \text{{мл}}}}{{1000}} = 0.02 \, \text{{моль}}
\]

Шаг 2: Составим уравнение реакции между NaH2PO4 и Na2HPO4.

Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

\[
\text{{NaH2PO4}} + \text{{Na2HPO4}} \rightarrow \text{{Na3PO4}} + \text{{H2O}}
\]

Шаг 3: Найдем количество вещества Na3PO4, образовавшегося в результате реакции.

Поскольку мольные коэффициенты в уравнении реакции для NaH2PO4 и Na2HPO4 равны 1, то количество вещества Na3PO4 будет равно сумме количества вещества NaH2PO4 и Na2HPO4:

\[
\text{{Кол-во вещества Na3PO4}} = 0.06 \, \text{{моль}} + 0.02 \, \text{{моль}} = 0.08 \, \text{{моль}}
\]

Шаг 4: Найдем объем раствора, полученного в результате смешения.

Объем раствора равен сумме объемов исходных растворов:

\[
\text{{Объем раствора}} = 300 \, \text{{мл}} + 200 \, \text{{мл}} = 500 \, \text{{мл}}
\]

Шаг 5: Вычислим концентрацию раствора Na3PO4.

Концентрация раствора определяется следующей формулой:

\[
\text{{Концентрация (М)}} = \frac{{\text{{Количество вещества (моль)}}}}{{\text{{Объем (л)}}}}
\]

Для нашего случая:

\[
\text{{Концентрация раствора Na3PO4}} = \frac{{0.08 \, \text{{моль}}}}{{500 \, \text{{мл}}}} = 0.16 \, \text{{М}}
\]

Шаг 6: Найдем значение рН раствора.

Для этого воспользуемся реакцией гидролиза Na3PO4:

\[
\text{{Na3PO4}} + \text{{H2O}} \rightarrow \text{{NaOH}} + \text{{H3PO4}}
\]

В данном случае, Na3PO4 является сильной щелочью, а H3PO4 является слабой кислотой. Поэтому, раствор будет щелочным.

Таким образом, рН раствора, полученного путем смешивания 300 мл раствора 0.2 М NaH2PO4 и 200 мл раствора 0.1 М Na2HPO4, будет выше семи (ощущается щелочная среда), но точное значение рН раствора зависит от концентрации Na3PO4 и других факторов. Для более точного определения рН раствора, нужно провести эксперимент или использовать специализированное программное обеспечение.

Не забудьте, что решение представлено только для образования общего представления о задаче. В реальности, концентрации и реакции могут проводиться при дополнительных условиях или зависимостях, которые могут потребовать более сложного подхода.