Vraag:
Bereken de pH die wordt geproduceerd door het mengen van $ \ pu {25,0 ml} $ van $ \ pu {0,420 M} $ $ \ ce { Ba (OH) _2} $ met $ \ pu {125 ml} $ van $ \ pu {0,120 M} $ $ \ ce {HCl} $.
Poging:
I ” Ik leer nu over zuren en basen (en ben er nog niet erg aan gewend). Eerst schreef ik de chemische vergelijking $$ \ ce {2HCl + Ba (OH) _2 \ rightarrow 2H_2O + BaCl_2} $$
Vervolgens berekende ik het aantal mol van elke $ \ ce {Ba (OH) _2} $ heeft $$ \ pu {0,025 L} \ times \ pu {0,420 M} = 0,0105 $$ mollen
en voor $ \ ce {HCl} $ $$ 0,125 \ pu {mL} \ times \ pu {0,120 M} = 0,0150 $$ Dus $ \ ce {Ba (OH) 2} $ is de beperkende reactant. Ik ben echter niet zeker hoe verder te gaan, dus alle hulp zou echt op prijs worden gesteld!
Antwoord
Je bent op de goede weg, maar één ding. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ is groter dan en $ \ ce {HCl} $ is de beperkende reactant , wat betekent dat alle $ \ ce {HCl} $ is opgebruikt. Dat alleen al zegt ons dat de pH hoger is dan 7, aangezien $ \ ce {Ba (OH) 2} $ alkalisch is en er geen zuur meer over is.
Om de exacte pH van de resulterende oplossing te vinden, moeten we eerst moet uitzoeken hoeveel van $ \ ce {Ba (OH) 2} $ er nog over is. Aangezien alle $ \ ce {HCl} $ wordt gebruikt, kunnen we het aantal mol $ \ ce {Ba (OH) 2} $ vinden dat nodig is om ermee te reageren. Zoals je hebt aangegeven, is het aantal mol $ \ ce {HCl} $ 0,0150. Uit de vergelijking kunnen we zien dat 2 mol $ \ ce {HCl} $ reageert met 1 mol $ \ ce {Ba (OH ) 2} $. Dus 0,0150 mol $ \ ce {HCl} $ zal reageren met $ \ frac {0,0150} {2} $ = 0,0075 mol $ \ ce {Ba (OH) 2} $. Maar er zijn 0,0105 mol van $ \ ce {Ba (OH) 2} $ aanwezig. Dus we zoeken het verschil om te bepalen hoeveel mollen er in de oplossing zitten als de reactie is afgelopen.
Dit getal is 0,0105 – 0,0075 = 0,003 Een ding over zuren en basen is dat hun ionen dissociëren in oplossing. Hoe meer ionen dissociëren, hoe sterker het zuur of de base is. Hier blijft geen zuur over, maar slechts 0,003 mol van die base aanwezig. \ ce {Ba (OH) 2} $ dissocieert als volgt: $$ \ ce {Ba (OH) 2 < = > 2OH – + Ba ^ 2 +} $$ Dit betekent dat één mol $ \ ce {Ba (OH) 2} $ dissocieert om 2 mol $ \ ce {OH -} $ ionen te vormen. Dus 0,003 mol $ \ ce { Ba (OH) 2} $ dissocieert om 0,003 * 2 = 0,006 mol $ \ ce {OH -} $ ionen te vormen. De resulterende oplossing heeft een volume van 125 + 25 = 150 ml. De concentratie van $ \ ce {OH -} $ ionen wordt gevonden door $ \ frac {0.006} {0.150} $ = 0.04 M.
Om de pH te vinden, is het gemakkelijker om eerst de pOH te vinden Dat kan worden gevonden met behulp van de formule: $$ \ ce {pOH = -log (OH ^ -)} $$ In jouw geval is de waarde van $ \ ce {OH -} $ 0,04 en de pOH is $$ \ ce {pOH = -log (0,04)} $$ of pOH = 1,397940. EINDELIJK kan de pH worden gevonden door de pOH af te trekken van 14 omdat $$ \ ce {pOH + pH = 14} $$ In dit geval pH = 14 – 1.397940 = 12.60206.
Dit is mijn eerste antwoord ooit op deze site, ik hoop dat dit helpt. Als ik fouten heb gemaakt, sorry en voel je vrij om te helpen, altijd actieve gemeenschap van Chemistry Stack Exchange
Reacties
- Naar mijn mening is het ' gemakkelijker om $ [H ^ {+}] $ te vinden door $ K_ {w} $ te delen door $ [OH ^ {-}] $, en vervolgens de negatieve log daarvan te vinden. Het ' slaat een paar stappen van het werken met $ pOH $ etc. over.
- Het ' is allemaal één en hetzelfde eigenlijk. Dat werkt ook, maar ik hou persoonlijk van pOH. Het ' lijkt op yin en yang, pH en pOH; twee kanten van een medaille en zo.
- Eén ding echter. Als $ Ba (OH) _ {2} $ te hoog is, waarom reageert dan alle $ HCl $? Waarom reageren niet ' t alle $ Ba (OH) _ {2} $ om een overschot van $ HCl $ achter te laten?
- @ iha99 Misschien zou dit moeten wees volkomen duidelijk, maar waar u zegt " U bent op de goede weg. Ba (OH) 2 is de beperkende reactant, wat betekent dat alle HCl wordt opgebruikt. Dat alleen al vertelt ons dat de pH hoger is dan 7, aangezien Ba (OH) 2 alkalisch is en er geen zuur meer is ", I ' m in de war, want als Ba (OH) 2 de beperkende reactant is, zou ' t het dan eerst moeten worden gebruikt en zuur achterlaten?
- Ook, het totale oplossingsvolume zal ' niet 0,150 mol dm ^ -3 zijn. Het wordt 0,025 mol dm ^ -3 – je bent vergeten 0,125 ml om te rekenen naar L.