Pergunta:
Calcule o pH produzido da mistura de $ \ pu {25,0 mL} $ de $ \ pu {0,420 M} $ $ \ ce { Ba (OH) _2} $ com $ \ pu {125 mL} $ de $ \ pu {0,120 M} $ $ \ ce {HCl} $.
Tentativa:
I ” Estou aprendendo sobre ácidos e bases agora (e não estou muito acostumado com isso ainda). Primeiro eu escrevi a equação química $$ \ ce {2HCl + Ba (OH) _2 \ rightarrow 2H_2O + BaCl_2} $$
Então eu calculei o número de moles de cada $ \ ce {Ba (OH) _2} $ tem $$ \ pu {0,025 L} \ times \ pu {0,420 M} = 0,0105 $$ moles
e para $ \ ce {HCl} $ $$ 0,125 \ pu {mL} \ times \ pu {0,120 M} = 0,0150 $$ Então $ \ ce {Ba (OH) 2} $ é o reagente limitante. No entanto, I “m não tenho certeza de como proceder, então qualquer ajuda seria realmente apreciada!
Resposta
Você está no caminho certo apenas uma coisa. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ é em excesso e $ \ ce {HCl} $ é o reagente limitante , o que significa que todo o $ \ ce {HCl} $ foi usado. Isso por si só nos diz que o pH está acima de 7, já que $ \ ce {Ba (OH) 2} $ é alcalino e não há ácido sobrando.
Para encontrar o pH exato da solução resultante, primeiro nós precisa descobrir quanto de $ \ ce {Ba (OH) 2} $ resta. Como todo o $ \ ce {HCl} $ é usado, podemos encontrar o número de mols de $ \ ce {Ba (OH) 2} $ necessários para reagir com ele. Como você afirmou, o número de mols de $ \ ce {HCl} $ é 0,0150. A partir da equação, podemos ver que 2 mols de $ \ ce {HCl} $ reagem com 1 mole de $ \ ce {Ba (OH ) 2} $. Portanto, 0,0150 moles de $ \ ce {HCl} $ reagirá com $ \ frac {0,0150} {2} $ = 0,0075 moles de $ \ ce {Ba (OH) 2} $. Mas existem 0,0105 moles de $ \ ce {Ba (OH) 2} $ presente. Assim, encontramos a diferença para descobrir quantos moles existem na solução quando a reação é concluída.
Este número é 0,0105 – 0,0075 = 0,003 moles. Agora, uma coisa sobre ácidos e bases é que seus íons se dissociam em solução. Quanto mais íons se dissociam, mais forte é o ácido ou a base. Aqui, não há ácido restante, mas apenas 0,003 moles da referida base presente. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ se dissocia da seguinte forma: $$ \ ce {Ba (OH) 2 < = > 2OH – + Ba ^ 2 +} $$ Isso significa que um mol de $ \ ce {Ba (OH) 2} $ se dissocia para formar 2 moles de $ \ ce {OH -} $ íons. Portanto, 0,003 moles de $ \ ce { Ba (OH) 2} $ se dissocia para formar 0,003 * 2 = 0,006 moles de $ \ ce {OH -} $ íons. A solução resultante tem um volume de 125 + 25 = 150 mL. A concentração de $ \ ce {OH -} $ íons é encontrada por $ \ frac {0,006} {0,150} $ = 0,04 M.
Para encontrar o pH, é mais fácil encontrar primeiro o pOH . Isso pode ser encontrado usando a fórmula: $$ \ ce {pOH = -log (OH ^ -)} $$ No seu caso, o valor de $ \ ce {OH -} $ é 0,04 e o pOH é $$ \ ce {pOH = -log (0,04)} $$ ou pOH = 1,397940. FINALMENTE, o pH pode ser encontrado subtraindo o pOH de 14 porque $$ \ ce {pOH + pH = 14} $$ Neste caso, pH = 14 – 1,397940 = 12,60206.
Esta é a minha primeira resposta neste site, espero que ajude. Se eu cometi algum erro, desculpe e fique à vontade para ajudar, comunidade sempre ativa do Chemistry Stack Exchange
Comentários
- Na minha opinião, ' d ser mais fácil encontrar $ [H ^ {+}] $ dividindo $ K_ {w} $ por $ [OH ^ {-}] $, e então encontrando o logaritmo negativo disso. É ' d pular algumas etapas de trabalho com $ pOH $ etc.
- É ' tudo um e o mesmo, realmente. Isso também funciona, mas eu pessoalmente gosto de pOH. É ' como yin e yang, pH e pOH; dois lados da mesma moeda e outros enfeites.
- Mas uma coisa. Se $ Ba (OH) _ {2} $ está em excesso, então por que todos os $ HCl $ reagem? Por que ' t todos os $ Ba (OH) _ {2} $ reagem para deixar um excesso de $ HCl $?
- @ iha99 Talvez isso devesse seja completamente óbvio, mas onde você diz " Você está no caminho certo. Ba (OH) 2 é o reagente limitante, o que significa que todo o HCl é usado. Isso por si só nos diz que o pH está acima de 7, já que Ba (OH) 2 é alcalino e não há ácido sobrando ", I ' estou confuso porque se Ba (OH) 2 for o reagente limitante, não deveria ' t ser usado primeiro e deixar o ácido para trás?
- Além disso, o volume total da solução ganhou ' a 0,150 mol dm ^ -3. Será 0,025 mol dm ^ -3 – você se esqueceu de converter 0,125 mL em L.