Domanda:
Calcola il pH prodotto dalla miscelazione di $ \ pu {25,0 mL} $ di $ \ pu {0,420 M} $ $ \ ce { Ba (OH) _2} $ con $ \ pu {125 mL} $ di $ \ pu {0,120 M} $ $ \ ce {HCl} $.
Tentativo:
I ” Sto imparando a conoscere acidi e basi in questo momento (e non ci sono ancora molto abituato). Per prima cosa ho scritto lequazione chimica $$ \ ce {2HCl + Ba (OH) _2 \ rightarrow 2H_2O + BaCl_2} $$
Quindi ho calcolato il numero di moli di ogni $ \ ce {Ba (OH) _2} $ ha $$ \ pu {0,025 L} \ times \ pu {0,420 M} = 0,0105 $$ moli
e per $ \ ce {HCl} $ $$ 0,125 \ pu {mL} \ times \ pu {0,120 M} = 0,0150 $$ Quindi $ \ ce {Ba (OH) 2} $ è il reagente limitante. Tuttavia, io “m Non sei sicuro di come procedere quindi qualsiasi aiuto sarebbe davvero apprezzato!
Risposta
Sei sulla strada giusta solo una cosa. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ è in eccesso e $ \ ce {HCl} $ è il reagente limitante , il che significa che tutto $ \ ce {HCl} $ è esaurito. Questo da solo ci dice che il pH è superiore a 7, poiché $ \ ce {Ba (OH) 2} $ è alcalino e non è rimasto acido.
Per trovare il pH esatto della soluzione risultante, prima dobbiamo è necessario trovare quanto di $ \ ce {Ba (OH) 2} $ è rimasto. Poiché viene utilizzato tutto $ \ ce {HCl} $, possiamo trovare il numero di moli di $ \ ce {Ba (OH) 2} $ necessario per reagire con esso. Come hai affermato, il numero di moli di $ \ ce {HCl} $ è 0,0150. Dallequazione possiamo vedere che 2 moli di $ \ ce {HCl} $ reagiscono con 1 mole di $ \ ce {Ba (OH ) 2} $. Quindi 0,0150 moli di $ \ ce {HCl} $ reagiranno con $ \ frac {0,0150} {2} $ = 0,0075 moli di $ \ ce {Ba (OH) 2} $. Ma ci sono 0,0105 moli di $ \ ce {Ba (OH) 2} $ presente. Quindi troviamo la differenza per trovare quante moli ci sono nella soluzione quando la reazione è terminata.
Questo numero è 0,0105 – 0,0075 = 0,003 moli. Ora, una cosa riguardo agli acidi e alle basi, è che i loro ioni si dissociano in soluzione. Più ioni si dissociano, più forte è lacido o la base. Qui non è rimasto acido, ma sono presenti solo 0,003 moli di detta base. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ si dissocia come segue: $$ \ ce {Ba (OH) 2 < = > 2OH – + Ba ^ 2 +} $$ Questo significa che una mole di $ \ ce {Ba (OH) 2} $ si dissocia per formare 2 moli di $ \ ce {OH -} $ ioni. Quindi 0,003 moli di $ \ ce { Ba (OH) 2} $ si dissocia per formare 0,003 * 2 = 0,006 moli di $ \ ce {OH -} $ ioni. La soluzione risultante ha un volume di 125 + 25 = 150 mL. La concentrazione di $ \ ce {OH -} $ ioni è trovata da $ \ frac {0.006} {0.150} $ = 0.04 M.
Per trovare il pH, è più facile trovare prima il pOH Può essere trovato usando la formula: $$ \ ce {pOH = -log (OH ^ -)} $$ Nel tuo caso, il valore di $ \ ce {OH -} $ è 0,04 e il pOH è $$ \ ce {pOH = -log (0.04)} $$ o pOH = 1.397940. FINALMENTE, il pH può essere trovato sottraendo il pOH da 14 perché $$ \ ce {pOH + pH = 14} $$ In questo caso, pH = 14 – 1.397940 = 12.60206.
Questa è la mia prima risposta in assoluto su questo sito, spero che questo aiuti. Se ho fatto degli errori, mi dispiace e sentiti libero di aiutare, comunità sempre attiva of Chemistry Stack Exchange
Commenti
- A mio parere, ' dovrebbe essere è più facile trovare $ [H ^ {+}] $ dividendo $ K_ {w} $ per $ [OH ^ {-}] $, e poi trovando il logaritmo negativo. ' saltare alcuni passaggi per lavorare con $ pOH $ ecc.
- ' è tutto uno e lo stesso, davvero. Funziona anche questo, ma personalmente mi piace il pOH. È ' come yin e yang, pH e pOH; due facce di una moneta e quantaltro.
- Una cosa però. Se $ Ba (OH) _ {2} $ è in eccesso, allora perché tutto $ HCl $ reagisce? Perché ' t tutti i $ Ba (OH) _ {2} $ reagiscono lasciando un eccesso di $ HCl $?
- @ iha99 Forse dovrebbe essere del tutto ovvio, ma dove dici " sei sulla strada giusta. Ba (OH) 2 è il reagente limitante, il che significa che tutto lHCl è esaurito. Questo da solo ci dice che il pH è superiore a 7, poiché Ba (OH) 2 è alcalino e non è rimasto acido ", I ' Sono confuso perché se Ba (OH) 2 è il reagente limitante, non dovrebbe ' essere usato per primo e lasciare lacido dietro?
- Inoltre, il volume totale della soluzione vinto ' t sarà 0,150 moli dm ^ -3. Sarà 0,025 moli dm ^ -3 – hai dimenticato di convertire 0,125 mL in L.