Question

Am și eu o problemă la chimie căreia nu-i pot da de capăt,deși am încercat îndelung.
În urma reacției dintre 2,4 L soluție KOH de concentrație 0,2625M și o soluție de 600ml de H2SO4 de concentrație 0,5M se formează o soluție.Calculați :
a)pH-ul soluției formate
b)Concentrația ionilor de K+
c)Concentrația molară a sării

Answer 1

Reacţia:
2KOH + H2SO4 -> K2SO4 + 2H2O

Calculăm câti moli avem din fiecare compus (KOH şi H2SO4):

0.2625 moli KOH ................. 1 L
x .......................................... 2.4 L
x= 0.2625*2.4 = 0.63 moli KOH

0.5 moli H2SO4 .................... 1 L
y ............................................ 0.6 L
y= 0.6*0.5 = 0.3 moli H2SO4

După cum se vede în reacţia de la început, un mol de acid sulfuric reacţionează cu doi KOH. Calculăm câţi moli de KOH reactionează cu 0.3 moli H2SO4 (fiindcă se observă că baza este în exces):

1 mol H2SO4 ................... 2 moli KOH
0.3 moli  ........................ z
z= 0.6 moli KOH care reactionează cu acidul

0.63 - 0.6 = 0.03 moli KOH în exces

Rescriem reacţia folosind datele obţinute mai sus:

0.63KOH + 0.3H2SO4 -> 0.3K2SO4 + 0.6H2O + 0.03KOH

Din moment ce KOH este în exces, soluţia va fi bazică, iar pH-ul îl vom scoate din concentraţia molară a bazei (din soluţia finală).

volumul soluţiei finale = 2.4 L + 0.6 L = 3 L
moli KOH în soluţia finală = 0.03

Concentraţia molară = moli / L 

=> Cm = 3/0.03 = 0.01M KOH

pH-ul = 14  - logaritm cu semn schimbat din concentraţia soluţiei

Concentraţia de 0.01M se mai poate scrie ca: $1 * 10^{-2}M$ => pH-ul = 14-2 = 12.

b) Compuşii care conţin K+ în soluţia finală sunt K2SO4 şi KOH.
0.3 K2SO4 => 0.3*2 = 0.6 K+
0.03 KOH => 0.03 K+

0.03 + 0.6 = 0.63

Am văzut mai devreme că volumul soluţiei este 3L, deci concentraţia molară a ionilor K+ o să fie:

$\frac{0.63}{3} = 0.21 = 21 * 10^{-2}$

c) Soluţia finală conţine 0.3 moli sare (K2SO4).

$C_m= \frac{0.3}{3} = 0.1$