Question

Se amestecă 500 ml HCl de 0.05 M cu 50 ml HCl de 0.15 M. Care este pH-ul soluției obținute.​

Answer 1

Răspuns:

Stim din enunt:

• avem două soluții  apoase de HCl, S1 și S2, de concentrații molare diferite, care se amestecă
• soluția, S1 de HCl are:

-volumul soluției Vs1= 500 mL =0,5 L

-concentrația molară C M 1 de Hcl= 0,05 M (mol /L)

• soluția 2 de HCl are:

-volumul soluției Vs2 =50 mL =0,050 L

-concentrația molară C M 2 de HCl = 0,15 M

• HCl este un acid tare, care disociază total în componenți, în urma dizolvării în apă:

HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻

1mol HCl disociat în apă produce 1 mol de ion H₃O⁺ și 1 mol de ion Cl⁻

• stoechiometric numărul de moli, n:

n moli HCl = n moli H₃O⁺=n moli Cl⁻

Nu știm și vom calcula

• pH-ul soluției finale, după amestecarea soluțiior S1 cu S2:

pH final = -lg C M t ioni H⁺  (total ) din soluției = C M HCl finală din soluție

• C M final HCl= ? = CM f  Pentru aceasta, trebuie să calculăm:

1. n moli HCl din soluția 1= ?=n 1 HCl
2. n moli HCl din soluția 2= ? = n2 HCl
3. n moli total de HCl= ? = nt HCl
4. volumul total, final, de soluție, după amestecare =? = Vt (L)
5. concentrația molară finală, după amestecarea soluțiilor=?= CM f

Calcule, pentru pH-ul soluției finale

• calculăm n1 moli de HCl, din 0,5 L soluție (Vs1) de CM 1=0,05 M, cu definiția concentrației molare:

C M 1 HCl = n 1 moli HCl/ Vs1 HCl (mol/L)

n 1 HCl = 0,05 (mol/L) .0,5 L =0,025 moli HCl

• calculăm n2 HCl (moli) din 0,05 L soluție HCl(Vs2) și CM 2=0,15 M, cu definiția concentrației molare:

C M 2 = n 2 moli HCl/ Vs 2 (mol/L)

0,15 (mol/L) = n 2 / 0,05 L

n 2 (mol) HCl= 0,15 (mol/L) . 0,05 L =0,0075 moli HCl

• calculăm numărul total de moli , nt, de HCl din soluția rezultată din amestecare:

n t moli HCl = n1+n2=0,025 moli + 0,0075 moli =0,0325 moli

• calculăm volumul total de soluție, Vt, rezultat:

Vt = V1+V2=0,500L +0,050L =0,550L

• calculăm concentrația molară a soluției rezultate, C M f, dacă: Vt=0,55 L și nt =0,0325 moli HCl, cu definiția concentrației molare:

C M f = nt HCl / Vst ( mol/L) = 0,0325 mol/0,55L =0,059 M

• calculăm acum, pH -ul cerut, pentru soluția finală:

pH = -lg C M f HCl = -lg 0,059 = 1,228

(-lg 10⁻² + lg 5,9 = 2 - 0,77)

R: pH = 1,23 aprox

Explicație: