Какова молярность и pH раствора, полученного в результате разбавления одного литра 2М раствора азотной кислоты водой

Папоротник

31

Хорошо, давайте начнем с решения задачи. Молярность можно рассчитать, используя формулу:

\[M_1V_1 = M_2V_2\]

Где:
- \(M_1\) - начальная молярность раствора азотной кислоты,
- \(V_1\) - объем начального раствора азотной кислоты,
- \(M_2\) - конечная молярность разбавленного раствора,
- \(V_2\) - конечный объем разбавленного раствора.

В данной задаче мы знаем, что начальный объем раствора азотной кислоты (\(V_1\)) равен 1 литру, начальная молярность (\(M_1\)) равна 2М, и конечный объем разбавленного раствора (\(V_2\)) равен 20 литрам.

Теперь подставим известные значения в формулу и решим уравнение:

\[2 \times 1 = M_2 \times 20\]

\[2 = M_2 \times 20\]

Теперь решим уравнение относительно \(M_2\):

\[M_2 = \frac{2}{20} = 0.1 \, М\]

Таким образом, молярность разбавленного раствора составляет 0.1 М.

Теперь перейдем к рассчету pH разбавленного раствора. Сначала вспомним, что pH - это отрицательный логарифм концентрации ионов водорода (\(H^+\)) в растворе.

Для расчета pH мы должны знать концентрацию \(H^+\). В случае азотной кислоты (HNO3) каждая молекула разлагается на ионы \(H^+\) и ионы \(NO_3^-\) в соотношении 1:1. Таким образом, концентрация ионов \(H^+\) в растворе будет такой же, как и молярность разбавленного раствора.

Исходя из этого, pH разбавленного раствора будет равен:

\[pH = -\log[M_2] = -\log[0.1]\]

\[pH = -\log[1 \times 10^{-1}] = -(-1) = 1\]

Значит, pH разбавленного раствора азотной кислоты составляет 1.

Надеюсь, ответ на задачу был понятен.