Otázka:
Vypočítejte pH vyrobené smícháním $ \ pu {25,0 ml} $ z $ \ pu {0,420 M} $ $ \ ce { Ba (OH) _2} $ s $ \ pu {125 ml} $ z $ \ pu {0,120 M} $ $ \ ce {HCl} $.
Pokus:
I “ právě teď se učím o kyselinách a zásadách (a zatím si na to příliš zvyklý). Nejprve jsem napsal chemickou rovnici $$ \ ce {2HCl + Ba (OH) _2 \ rightarrow 2H_2O + BaCl_2} $$
Poté jsem vypočítal počet molů každého $ \ ce {Ba (OH) _2} $ má $$ \ pu {0,025 L} \ krát \ pu {0,420 M} = 0,0105 $$ molů
a pro $ \ ce {HCl} $ $$ 0,125 \ pu {ml} \ krát \ pu {0,120 M} = 0,0150 $$ Takže $ \ ce {Ba (OH) 2} $ je omezující reaktant. Jsem však nejste si jisti, jak postupovat, takže jakoukoli pomoc byste opravdu ocenili!
Odpověď
Jste na správné cestě jen jedna věc. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ je v přebytku a $ \ ce {HCl} $ je omezujícím reaktantem , což znamená, že jsou vyčerpány všechny $ \ ce {HCl} $. To samo o sobě nám říká, že pH je nad 7, protože $ \ ce {Ba (OH) 2} $ je alkalické a nezůstává žádná kyselina.
Abychom našli přesné pH výsledného roztoku, nejdříve potřebujete zjistit, kolik z $ \ ce {Ba (OH) 2} $ zbývá. Jelikož jsou použity všechny $ \ ce {HCl} $, můžeme najít počet molů $ \ ce {Ba (OH) 2} $ potřebných k reakci. Jak jste již uvedl, počet molů $ \ ce {HCl} $ je 0,0150. Z rovnice vidíme, že 2 moly $ \ ce {HCl} $ reagují s 1 molem $ \ ce {Ba (OH ) 2} $. Takže 0,0150 molů $ \ ce {HCl} $ bude reagovat s $ \ frac {0,0150} {2} $ = 0,0075 molů $ \ ce {Ba (OH) 2} $. Existuje ale 0,0105 molů of $ \ ce {Ba (OH) 2} $ present. Takže najdeme rozdíl, abychom zjistili, kolik molů je v roztoku, když je reakce dokončena.
Toto číslo je 0,0105 – 0,0075 = 0,003 molů. Jedna věc o kyselinách a zásadách je, že jejich ionty disociují v roztoku. Čím více iontů disociuje, tím silnější je kyselina nebo báze. Zde nezůstává žádná kyselina, ale je přítomno pouze 0,003 mol uvedené báze. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ disociuje následovně: $$ \ ce {Ba (OH) 2 < = > 2OH – + Ba ^ 2 +} $$ To znamená, že jeden mol $ \ ce {Ba (OH) 2} $ disociuje za vzniku 2 molů iontů $ \ ce {OH -} $. Takže 0,003 molů $ \ ce { Ba (OH) 2} $ disociuje za vzniku 0,003 * 2 = 0,006 molů iontů $ \ ce {OH -} $. Výsledný roztok má objem 125 + 25 = 150 ml. Koncentraci iontů $ \ ce {OH -} $ zjistí $ \ frac {0,006} {0,150} $ = 0,04 M.
Chcete-li zjistit pH, je jednodušší nejprve najít pOH . To lze zjistit pomocí vzorce: $$ \ ce {pOH = -log (OH ^ -)} $$ Ve vašem případě je hodnota $ \ ce {OH -} $ 0,04 a pOH $$ \ ce {pOH = -log (0,04)} $$ nebo pOH = 1,397940. KONEČNĚ lze pH zjistit odečtením pOH od 14, protože $$ \ ce {pOH + pH = 14} $$ V tomto případě pH = 14 – 1.397940 = 12.60206.
Toto je moje první odpověď na tomto webu, doufám, že to pomůže. Pokud jsem udělal nějaké chyby, omlouvám se a neváhejte a pomozte stále aktivní komunitě of Chemistry Stack Exchange
Komentáře
- Podle mého názoru by to mělo být ' d jednodušší najít $ [H ^ {+}] $ vydělením $ K_ {w} $ $ [OH ^ {-}] $ a následným nalezením negativního protokolu. ' d přeskočí několik kroků práce s $ pOH $ atd.
- Je ' vše a totéž, opravdu. To také funguje, ale já osobně mám rád pOH. Je to ' jako jin a jang, pH a pOH; dvě strany mince a co ne.
- Jedna věc však. Pokud je $ Ba (OH) _ {2} $ v přebytku, tak proč všechny $ HCl $ reagují? Proč ' n všechny $ Ba (OH) _ {2} $ nereagují tak, že zanechají přebytek $ HCl $?
- @ iha99 Možná by to mělo být zcela zřejmý, ale kde říkáte " jste na správné cestě. Ba (OH) 2 je omezující reaktant, což znamená, že je spotřebována veškerá HC1. To samo o sobě nám říká, že pH je nad 7, protože Ba (OH) 2 je alkalický a nezůstává žádná kyselina ", I ' m zmatený, protože pokud je Ba (OH) 2 omezujícím reaktantem, neměl by se ' použít jako první a nechat za sebou kyselinu?
- Také celkový objem roztoku nebude ' t 0,150 mol dm ^ -3. Bude to 0,025 mol dm ^ -3 – zapomněli jste převést 0,125 ml na L.