Frage:
Berechnen Sie den pH-Wert, der durch Mischen von $ \ pu {25,0 ml} $ von $ \ pu {0,420 M} $ $ \ ce {entsteht Ba (OH) _2} $ mit $ \ pu {125 ml} $ von $ \ pu {0,120 M} $ $ \ ce {HCl} $.
Versuch:
I “ Ich lerne gerade etwas über Säuren und Basen (und bin noch nicht sehr daran gewöhnt). Zuerst schrieb ich die chemische Gleichung $$ \ ce {2HCl + Ba (OH) _2 \ rightarrow 2H_2O + BaCl_2} $$
Dann berechnete ich die Anzahl der Mol von jedem $ \ ce {Ba (OH) _2} $ mit $$ \ pu {0,025 L} \ times \ pu {0,420 M} = 0,0105 $$ Mol
und für $ \ ce {HCl} $ $$ 0,125 \ pu {mL} \ times \ pu {0,120 M} = 0,0150 $$ ist also $ \ ce {Ba (OH) 2} $ der limitierende Reaktant Ich bin mir nicht sicher, wie ich vorgehen soll, daher wäre jede Hilfe wirklich dankbar!
Antwort
Sie sind auf dem richtigen Weg, nur eines. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ ist im Überschuss und $ \ ce {HCl} $ ist der limitierende Reaktant Dies bedeutet, dass das gesamte $ \ ce {HCl} $ aufgebraucht ist. Das allein sagt uns, dass der pH-Wert über 7 liegt, da $ \ ce {Ba (OH) 2} $ alkalisch ist und keine Säure mehr vorhanden ist.
Um den genauen pH-Wert der resultierenden Lösung zu ermitteln, müssen wir zuerst müssen herausfinden, wie viel von $ \ ce {Ba (OH) 2} $ noch übrig ist. Da das gesamte $ \ ce {HCl} $ verwendet wird, können wir die Anzahl der Mol $ \ ce {Ba (OH) 2} $ ermitteln, die erforderlich sind, um damit zu reagieren. Wie Sie angegeben haben, beträgt die Anzahl der Mol $ \ ce {HCl} $ 0,0150. Aus der Gleichung können wir ersehen, dass 2 Mol $ \ ce {HCl} $ mit 1 Mol $ \ ce {Ba (OH) reagieren ) 2} $. Also reagieren 0,0150 Mol $ \ ce {HCl} $ mit $ \ frac {0,0150} {2} $ = 0,0075 Mol $ \ ce {Ba (OH) 2} $. Aber es gibt 0,0105 Mol von $ \ ce {Ba (OH) 2} $ vorhanden. Wir finden also den Unterschied, um festzustellen, wie viele Mol sich in der Lösung befinden, wenn die Reaktion beendet ist.
Diese Zahl ist 0,0105 – 0,0075 = 0,003 Mol. Nun, eine Sache über Säuren und Basen ist, dass ihre Ionen in Lösung dissoziieren. Je mehr Ionen dissoziieren, desto stärker ist die Säure oder Base. Hier ist keine Säure mehr vorhanden, sondern nur 0,003 Mol der Base vorhanden \ ce {Ba (OH) 2} $ dissoziiert wie folgt: $$ \ ce {Ba (OH) 2 < = > 2OH – + Ba ^ 2 +} $$ Dies bedeutet, dass ein Mol $ \ ce {Ba (OH) 2} $ dissoziiert, um 2 Mol $ \ ce {OH -} $ -Ionen zu bilden. Also 0,003 Mol $ \ ce { Ba (OH) 2} $ dissoziiert unter Bildung von 0,003 * 2 = 0,006 Mol $ \ ce {OH -} $ -Ionen. Die resultierende Lösung hat ein Volumen von 125 + 25 = 150 ml. Die Konzentration von $ \ ce {OH -} $ -Ionen wird durch $ \ frac {0,006} {0,150} $ = 0,04 M ermittelt.
Um den pH-Wert zu ermitteln, ist es einfacher, zuerst den pOH zu ermitteln Dies kann mit der Formel ermittelt werden: $$ \ ce {pOH = -log (OH ^ -)} $$ In Ihrem Fall beträgt der Wert von $ \ ce {OH -} $ 0,04 und der pOH $$ \ ce {pOH = -log (0,04)} $$ oder pOH = 1,397940. ENDLICH kann der pH-Wert durch Subtrahieren des pOH von 14 ermittelt werden, da $$ \ ce {pOH + pH = 14} $$ In diesem Fall ist pH = 14 – 1.397940 = 12.60206.
Dies ist meine erste Antwort auf dieser Website. Ich hoffe, dies hilft. Wenn ich Fehler gemacht habe, tut mir leid und ich kann gerne helfen, die Community immer aktiv zu machen of Chemistry Stack Exchange
Kommentare
- Meiner Meinung nach wäre es ' Es ist einfacher, $ [H ^ {+}] $ zu finden, indem Sie $ K_ {w} $ durch $ [OH ^ {-}] $ teilen und dann das negative Protokoll davon finden. Es ' überspringt ein paar Schritte der Arbeit mit $ pOH $ usw.
- Es ' ist alles eins und das gleiche wirklich. Das funktioniert auch, aber ich persönlich mag pOH. Es ' ist wie Yin und Yang, pH und pOH; zwei Seiten einer Münze und so weiter.
- Eines jedoch. Wenn $ Ba (OH) _ {2} $ zu viel ist, warum reagiert dann das gesamte $ HCl $? Warum reagiert ' nicht alle $ Ba (OH) _ {2} $, um einen Überschuss von $ HCl $ zu hinterlassen?
- @ iha99 Vielleicht sollte dies so sein Seien Sie ganz offensichtlich, aber wo Sie sagen " Sie sind auf dem richtigen Weg. Ba (OH) 2 ist der limitierende Reaktant, was bedeutet, dass die gesamte HCl verbraucht ist. Dies allein sagt uns, dass der pH-Wert über 7 liegt, da Ba (OH) 2 alkalisch ist und keine Säure mehr vorhanden ist. ", I ' Ich bin verwirrt, denn wenn Ba (OH) 2 der limitierende Reaktant ist, sollte ' nicht zuerst verwendet werden und Säure zurücklassen?
- Auch das Gesamtvolumen der Lösung ' wird nicht 0,150 mol dm ^ -3 sein. Es wird 0,025 mol dm ^ -3 sein – Sie haben vergessen, 0,125 ml in L umzuwandeln.