質問:
$ \ pu {25.0 mL} $の$ \ pu {0.420 M} $ $ \ ce {の混合から生成されるpHを計算します。 Ba(OH)_2} $と$ \ pu {125 mL} $の$ \ pu {0.120 M} $ $ \ ce {HCl} $。
試行:
I ” m酸と塩基について今学んでいます(まだあまり慣れていません)。最初に化学反応式$$ \ ce {2HCl + Ba(OH)_2 \ rightarrow 2H_2O + BaCl_2} $$
次に、各$ \ ce {Ba(OH)_2} $のモル数を計算しました。$$ \ pu {0.025 L} \ times \ pu {0.420 M} = 0.0105 $$モル
$ \ ce {HCl} $ $$ 0.125 \ pu {mL} \ times \ pu {0.120 M} = 0.0150 $$の場合、$ \ ce {Ba(OH)2} $が制限反応物です。ただし、I “mどうすればよいかわからないので、助けていただければ幸いです。
回答
正しい方向に進んでいるのは1つだけです。 $ \ ce {Ba(OH)2} $は過剰であり、$ \ ce {HCl} $は限定反応物です、これは$ \ ce {HCl} $がすべて使い果たされたことを意味します。 $ \ ce {Ba(OH)2} $はアルカリ性で、酸が残っていないため、それだけでpHが7を超えていることがわかります。
得られた溶液の正確なpHを見つけるには、まず最初に$ \ ce {Ba(OH)2} $がどれだけ残っているかを見つける必要があります。すべての$ \ ce {HCl} $が使用されているため、それに反応するために必要な$ \ ce {Ba(OH)2} $のモル数を見つけることができます。あなたが述べたように、$ \ ce {HCl} $のモル数は0.0150です。方程式から、2モルの$ \ ce {HCl} $が1モルの$ \ ce {Ba(OH)と反応することがわかります。 )2} $。したがって、0.0150モルの$ \ ce {HCl} $は$ \ frac {0.0150} {2} $ = 0.0075モルの$ \ ce {Ba(OH)2} $と反応します。ただし、0.0105モルがあります。 $ \ ce {Ba(OH)2} $が存在するため、反応が終了したときに溶液に何モルあるかを見つけるための違いを見つけます。
この数値は0.0105-0.0075 = 0.003さて、酸と塩基についての1つのことは、それらのイオンが溶液中で解離することです。解離するイオンが多いほど、酸または塩基は強くなります。ここでは、酸は残っていませんが、0.003モルの塩基しか存在しません。$ \ ce {Ba(OH)2} $は次のように分離します:$$ \ ce {Ba(OH)2 < = > 2OH -+ Ba ^ 2 +} $$これは、1モルの$ \ ce {Ba(OH)2} $が解離して2モルの$ \ ce {OH-} $イオンを形成することを意味します。したがって、0.003モルの$ \ ce { Ba(OH)2} $は解離して、0.003 * 2 = 0.006モルの$ \ ce {OH-} $イオンを形成します。得られた溶液の容量は125+ 25 = 150mLです。 $ \ ce {OH-} $イオンの濃度は、$ \ frac {0.006} {0.150} $ = 0.04Mで求められます。
pHを見つけるには、最初にpOHを見つける方が簡単です。 。これは、次の式を使用して見つけることができます。$$ \ ce {pOH = -log(OH ^-)} $$この場合、$ \ ce {OH-} $の値は0.04で、pOHは$$ \です。 ce {pOH = -log(0.04)} $$またはpOH = 1.397940。最後に、$$ \ ce {pOH + pH = 14} $$であるため、14からpOHを引くことでpHを求めることができます。この場合、pH = 14-1.397940 = 12.60206。
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コメント
- 私の意見では、' $ K_ {w} $を$ [OH ^ {-}] $で除算し、その負のログを見つけることで、$ [H ^ {+}] $を簡単に見つけることができます。 ' $ pOH $などを操作するいくつかの手順をスキップします。
- 'すべて1つで本当に同じです。それもうまくいきますが、私は個人的にpOHが好きです。 'は陰と陽、pHとpOHのようなものです。コインの両面など。
- 1つだけです。 $ Ba(OH)_ {2} $が過剰な場合、なぜすべての$ HCl $が反応するのですか? 'すべての$ Ba(OH)_ {2} $が反応して$ HCl $を過剰に残さないのはなぜですか?
- @ iha99多分これは必要です完全に明白ですが、"あなたは正しい方向に進んでいます。 Ba(OH)2は限定反応物であり、これはすべてのHClが使い果たされることを意味します。 Ba(OH)2はアルカリ性で、酸が残っていないため、それだけでpHが7を超えていることがわかります"、I ' m混乱しているのは、Ba(OH)2が制限反応物である場合、'最初に使用して酸を残してはいけないのですか?
- また、溶液の総量' 0.150 mol dm ^ -3にはなりません。 0.025 mol dm ^ -3になります-0.125mLをLに変換するのを忘れました。