Witaj :)
Na początku skupmy się na równaniu reakcji:
[tex]\large \boxed{HCl+KOH\rightarrow KCl+H_2O}[/tex]
Z równania reakcji widzimy, że aby zobojętnić całkowicie kwas chlorowodorowy wodorotlenkiem potasu należy użyć stechiometryczne ilości tych substancji , tzn.: 1mol kwasu i 1mol wodorotlenku. Wynika z tego, że aby zobojętnić kwas wodorotlenkiem [tex]n_{HCl}=n_{KOH}[/tex]. Zajmijmy się w pierwszej kolejności obliczeniami dotyczącymi kwasu:
Wiemy, że użyto 0,1dm³ HCl o pH=2,5. Będziemy potrzebowali z tych danych obliczyć liczbę moli kwasu, ponieważ skorzystamy z niej przy obliczaniu objętości potrzebnego KOH. Zastanówmy się, co wiemy. Wiemy, że mamy kwas chlorowodorowy, który jest kwasem mocnym i dysocjuje zgodnie z równaniem:
[tex]\large \boxed{HCl\rightarrow H^++Cl^-}[/tex]
W przypadku mocnych kwasów wiemy, że zachodzi zależność:
[tex]\large \boxed{[H^+]=C_M}[/tex]
Wiemy również, że:
[tex]\large \boxed{pH=-\log[H^+]}[/tex]
Przekształćmy powyższy wzór, aby obliczyć stężenie jonów wodorowych w kwasie, które będzie równoznaczne z jego stężeniem:
[tex]\large \boxed{pH=-\log[H^+]\implies [H^+]=10^{-pH}}[/tex]
[tex]\large \boxed{[H^+]=10^{-2,5}=0,003mol/dm^3=C_M}[/tex]
Znamy już stężenie naszego kwasu, oraz wiemy jaką objętość użyto. Korzystając z klasycznego wzoru na stężenie molowe obliczmy liczbę moli kwasu:
[tex]\large \boxed{C_M=\frac{n_{HCl}}{V_{HCl}}\implies n_{HCl}=C_m\cdot V_{HCl}}[/tex]
[tex]\large \boxed{n_{HCl}=0,003mol/dm^3\cdot 0,1dm^3=0,0003mol}[/tex]
Jak powiedzieliśmy na początku, aby zobojętnić 1mol kwasu potrzeba 1mol wodorotlenku, więc aby zobojętnić 0,0003mol kwasu potrzebujemy tyle samo moli wodorotlenku:
[tex]n_{HCl}=n_{KOH}=0,0003mol[/tex]
Wiemy, ile mamy moli wodorotlenku, znamy również jego stężenie 1,0mol/dm³. Skorzystajmy raz jeszcze ze wzoru na stężenie molowe, aby obliczyć objętość wodorotlenku potasu:
[tex]\large \boxed{C_M=\frac{n_{KOH}}{V_{KOH}} \implies V_{KOH}=\frac{n_{KOH}}{C_M} }[/tex]
[tex]\large \boxed{V_{KOH}=\frac{0,0003mol}{1,0mol/dm^3} =0,0003dm^3=0,3ml}[/tex]
ODP.: Aby całkowicie zobojętnić użyty HCl należy użyć 0,3ml roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 1,0mol/dm³.