Pytanie:
Oblicz pH powstałe z zmieszania $ \ pu {25,0 ml} $ z $ \ pu {0,420 M} $ $ \ ce { Ba (OH) _2} $ z $ \ pu {125 mL} $ $ \ pu {0,120 M} $ $ \ ce {HCl} $.
Próba:
I ” W tej chwili uczę się o kwasach i zasadach (i jeszcze nie przywykłem do tego). Najpierw napisałem równanie chemiczne $$ \ ce {2HCl + Ba (OH) _2 \ rightarrow 2H_2O + BaCl_2} $$
Następnie obliczyłem liczbę moli każdego $ \ ce {Ba (OH) _2} $ ma $$ \ pu {0,025 L} \ times \ pu {0,420 M} = 0,0105 $$ mola
a dla $ \ ce {HCl} $ $$ 0,125 \ pu {mL} \ times \ pu {0,120 M} = 0,0150 $$ Więc $ \ ce {Ba (OH) 2} $ jest ograniczającym reagentem. Jednak ja „m nie jestem pewien, jak postępować, więc każda pomoc byłaby naprawdę mile widziana!
Odpowiedź
Jesteś na dobrej drodze, tylko jedna rzecz. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ jest w nadmiarze , a $ \ ce {HCl} $ jest ograniczającym reagentem , co oznacza, że cały $ \ ce {HCl} $ jest zużyty. Już samo to mówi nam, że pH jest powyżej 7, ponieważ $ \ ce {Ba (OH) 2} $ ma odczyn zasadowy i nie ma już kwasu.
Aby znaleźć dokładne pH powstałego roztworu, najpierw trzeba znaleźć, ile z $ \ ce {Ba (OH) 2} $ zostało. Ponieważ wszystkie $ \ ce {HCl} $ są używane, możemy znaleźć liczbę moli $ \ ce {Ba (OH) 2} $ potrzebnych do reakcji z nim. Jak już powiedziałeś, liczba moli $ \ ce {HCl} $ wynosi 0,0150. Z równania widzimy, że 2 mole $ \ ce {HCl} $ reagują z 1 molem $ \ ce {Ba (OH ) 2} $. Więc 0,0150 mola $ \ ce {HCl} $ zareaguje z $ \ frac {0,0150} {2} $ = 0,0075 mola $ \ ce {Ba (OH) 2} $. Ale jest 0,0105 mola z $ \ ce {Ba (OH) 2} $ obecny. Więc znajdujemy różnicę, aby znaleźć liczbę moli w roztworze po zakończeniu reakcji.
Ta liczba wynosi 0,0105 – 0,0075 = 0,003 moli. Jedną rzeczą dotyczącą kwasów i zasad jest to, że ich jony dysocjują w roztworze. Im więcej jonów dysocjuje, tym silniejszy jest kwas lub zasada. Tutaj nie ma już kwasu, ale tylko 0,003 mola tej zasady. \ ce {Ba (OH) 2} $ dysocjuje w następujący sposób: $$ \ ce {Ba (OH) 2 < = > 2OH – + Ba ^ 2 +} $$ Oznacza to, że jeden mol $ \ ce {Ba (OH) 2} $ dysocjuje tworząc 2 mole jonów $ \ ce {OH -} $. Zatem 0,003 mola $ \ ce { Ba (OH) 2} $ dysocjuje tworząc 0,003 * 2 = 0,006 mola jonów $ \ ce {OH -} $. Otrzymany roztwór ma objętość 125 + 25 = 150 ml. Stężenie jonów $ \ ce {OH -} $ znajduje się przez $ \ frac {0,006} {0,150} $ = 0,04 M.
Aby znaleźć pH, łatwiej jest najpierw znaleźć pOH . Można to znaleźć za pomocą wzoru: $$ \ ce {pOH = -log (OH ^ -)} $$ W twoim przypadku wartość $ \ ce {OH -} $ wynosi 0,04, a pOH to $$ \ ce {pOH = -log (0,04)} $$ lub pOH = 1,397940. WRESZCIE pH można znaleźć odejmując pOH od 14, ponieważ $$ \ ce {pOH + pH = 14} $$ W tym przypadku pH = 14 – 1.397940 = 12.60206.
To moja pierwsza odpowiedź na tej stronie, mam nadzieję, że to pomoże. Jeśli popełniłem jakieś błędy, przepraszam i nie wahaj się pomóc, zawsze aktywna społeczność of Chemistry Stack Exchange
Komentarze
- Moim zdaniem ' d be łatwiej znaleźć $ [H ^ {+}] $, dzieląc $ K_ {w} $ przez $ [OH ^ {-}] $, a następnie znajdując ujemny logarytm z tego. To ' d pomiń kilka kroków pracy z $ pOH $ itd.
- To ' wszystko jedno i to samo, naprawdę. To też działa, ale osobiście lubię pOH. Jest ' jak yin i yang, pH i pOH; dwie strony monety i tak dalej.
- Jedna rzecz. Jeśli $ Ba (OH) _ {2} $ jest w nadmiarze, to dlaczego cały $ HCl $ reaguje? Dlaczego nie ' wszystkie $ Ba (OH) _ {2} $ nie reagują, pozostawiając nadmiar $ HCl $?
- @ iha99 Może to powinno być całkowicie oczywistym, ale tam, gdzie powiesz ", jesteś na dobrej drodze. Ba (OH) 2 jest ograniczającym reagentem, co oznacza, że cały HCl jest zużyty. Już samo to mówi nam, że pH jest powyżej 7, ponieważ Ba (OH) 2 jest zasadowy i nie ma już kwasu ", I ' jestem zdezorientowany, ponieważ jeśli Ba (OH) 2 jest ograniczającym reagentem, czy nie należy go ' t użyć jako pierwszego i pozostawić kwas?
- Ponadto całkowita objętość roztworu Wygrana ' nie wyniesie 0,150 mol dm ^ -3. Będzie to 0,025 mol dm ^ -3 – zapomniałeś zamienić 0,125 ml na L.