Jakie jest pH otrzymanego roztworu?
1. Identyfikujemy opisany metal
- w taki sposób z woda reaguje sód, który najpierw gwałtownie porusza się na powierzchni wody, a następnie rozpuszcza się tworząc wodorotlenek
reakcja:
[tex]2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH+ H_2\uparrow[/tex]
2. Obliczamy liczbę moli wodoru który powstał w reakcji
[tex]2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH+ H_2\uparrow[/tex]
V = 0,112dm3
1 mol gazu w warunkach normalnych zajmuje 22,4dm3, więc układamy proporcję:
[tex]1 mol - 22,4dm^3\\x - 0,112dm^3\\x= 0,005mol[/tex]
3. Obliczamy liczbę moli powstałego wodorotlenku sodu
zgodnie ze stechiometrią reakcji wodorotlenku sodu (NaOH) powstaje dwa razy więcej niż wodoru, więc:
[tex]2\cdot 0,005 = 0,01 mol[/tex]
4. Obliczamy liczbę moli HCl
[tex]n = C\cdot V\\\\V = 1500cm^3 = 1,5dm^3\\n = 0,01\frac{mol}{dm^3} \cdot 1,5 dm^3= 0,015mol[/tex]
5. Obliczamy ile wodorotlenku przereagowało z kwasem chlorowodorowym
[tex]NaOH + HCl \rightarrow NaCl+H_2O[/tex]
1) 0,01 0,015 0 0
2) 0 0,005 0,01 0,01
w punkcie pierwszym zapisane są wartości moli reagentów przed reakcją (dlatego liczba 0 przy produktach, gdyż jeszcze nie powstały)
w punkcie drugim jest wartość reagentów po zajściu reakcji, ponieważ obserwujemy nadmiar kwasu, to pH roztworu będzie zależało właśnie od niego, gdyż chlorek sodu i woda mają odczyn obojętny.
6. Obliczamy stężenie jonów wodorowych
reakcja dysocjacji kwasu HCl:
[tex]HCl \rightarrow H^+ + Cl^-[/tex]
reakcja przebiega w stosunku 1:1:1, dlatego liczba moli jonów wodorowych = 0,005mol
[tex]C = \frac{n}{V} \\V = 150cm^3 + 1500 cm^3 = 1650cm^3 = 1,65dm^3\\C= \frac{0,005}{1,65} = 3,03\cdot 10^{-3}\frac{mol}{dm^3}[/tex]
7. Obliczamy pH roztworu
[tex]pH = -log_{10}[H^+]\\pH = -log_{10} (3,03\cdot10^{-3})\\pH = 2,5[/tex]
Odpowiedź: pH roztworu jest równe 2,5