Întrebare:
Calculați pH-ul produs din amestecarea $ \ pu {25,0 mL} $ de $ \ pu {0,420 M} $ $ \ ce { Ba (OH) _2} $ cu $ \ pu {125 mL} $ din $ \ pu {0.120 M} $ $ \ ce {HCl} $.
Încercare:
I ” Învăț despre acizi și baze chiar acum (și încă nu sunt foarte obișnuit). Mai întâi am scris ecuația chimică $$ \ ce {2HCl + Ba (OH) _2 \ rightarrow 2H_2O + BaCl_2} $$
Apoi am calculat numărul de moli din fiecare $ \ ce {Ba (OH) _2} $ are $$ \ pu {0,025 L} \ times \ pu {0,420 M} = 0,0105 $$ moli
iar pentru $ \ ce {HCl} $ $ 0.125 \ pu {mL} \ times \ pu {0.120 M} = 0.0150 $$ Deci $ \ ce {Ba (OH) 2} $ este reactantul limitativ. Cu toate acestea, eu „m nu știu cum să procedați, astfel încât orice ajutor ar fi cu adevărat apreciat!
Răspuns
Sunteți pe drumul cel bun doar un singur lucru. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ este în exces și $ \ ce {HCl} $ este reactantul limitativ , ceea ce înseamnă că tot $ \ ce {HCl} $ este epuizat. Numai asta ne spune că pH-ul este peste 7, deoarece $ \ ce {Ba (OH) 2} $ este alcalin și nu mai există acid.
Pentru a găsi pH-ul exact al soluției rezultate, mai întâi trebuie să găsim cât din $ \ ce {Ba (OH) 2} $ rămâne. Deoarece se utilizează tot $ \ ce {HCl} $, putem găsi numărul de moli de $ \ ce {Ba (OH) 2} $ necesar pentru a reacționa cu el. După cum ați spus, numărul de moli de $ \ ce {HCl} $ este 0,0150. Din ecuație putem vedea că 2 moli de $ \ ce {HCl} $ reacționează cu 1 mol de $ \ ce {Ba (OH ) 2} $. Deci 0,0150 moli de $ \ ce {HCl} $ vor reacționa cu $ \ frac {0,0150} {2} $ = 0,0075 moli de $ \ ce {Ba (OH) 2} $. Dar există 0,0105 moli din $ \ ce {Ba (OH) 2} $ prezent. Deci, găsim diferența pentru a găsi câte moli există în soluție când reacția este terminată.
Acest număr este 0,0105 – 0,0075 = 0,003 moli. Acum, un lucru despre acizi și baze, este că ionii lor se disociază în soluție. Cu cât mai mulți ioni se disociază, cu atât este mai puternic acidul sau baza. Aici nu mai rămâne acid, ci prezintă doar 0,003 moli din baza menționată. $ \ ce {Ba (OH) 2} $ se disociază după cum urmează: $$ \ ce {Ba (OH) 2 < = > 2OH – + Ba ^ 2 +} $$ Aceasta înseamnă că un mol de $ \ ce {Ba (OH) 2} $ se disociază pentru a forma 2 moli de ioni $ \ ce {OH -} $. Deci 0,003 moli de $ \ ce { Ba (OH) 2} $ se disociază pentru a forma 0,003 * 2 = 0,006 moli de $ \ ce {OH -} $ ioni. Soluția rezultată are un volum de 125 + 25 = 150 ml. Concentrația de ioni $ \ ce {OH -} $ se găsește cu $ \ frac {0,006} {0,150} $ = 0,04 M.
Pentru a găsi pH-ul, este mai ușor să găsiți mai întâi pOH . Acest lucru poate fi găsit folosind formula: $$ \ ce {pOH = -log (OH ^ -)} $$ În cazul dvs., valoarea $ \ ce {OH -} $ este 0,04, iar pOH este $$ \ ce {pOH = -log (0.04)} $$ sau pOH = 1.397940. În cele din urmă, pH-ul poate fi găsit scăzând pOH din 14 deoarece $$ \ ce {pOH + pH = 14} $$ În acest caz, pH = 14 – 1.397940 = 12.60206.
Acesta este primul meu răspuns pe acest site, sper că acest lucru va fi de ajutor. Dacă am făcut greșeli, îmi pare rău și nu ezitați să ajut comunitatea mereu activă of Chemistry Stack Exchange
Comentarii
- În opinia mea, ' ar fi mai ușor de găsit $ [H ^ {+}] $ împărțind $ K_ {w} $ la $ [OH ^ {-}] $ și apoi găsind jurnalul negativ al acestuia. ' omite câțiva pași de lucru cu $ pOH $ etc.
- ' este unul singur și la fel, într-adevăr. Și asta funcționează, dar personal îmi place pOH. Este ' ca yin și yang, pH și pOH; două fețe ale unei monede și ce nu.
- Totuși, un lucru. Dacă $ Ba (OH) _ {2} $ este în exces, atunci de ce reacționează tot $ HCl $? De ce ' nu reacționează toți $ Ba (OH) _ {2} $ pentru a lăsa un exces de $ HCl $?
- @ iha99 Poate că acest lucru ar trebui fii complet evident, dar unde spui " ești pe drumul cel bun. Ba (OH) 2 este reactantul limitativ, ceea ce înseamnă că tot HCI este consumat. Numai asta ne spune că pH-ul este peste 7, deoarece Ba (OH) 2 este alcalin și nu mai există acid ", I ' Sunt confuz, deoarece dacă Ba (OH) 2 este reactantul limitativ, nu ar trebui ' să fie utilizat mai întâi și să lase acidul în urmă?
- De asemenea, volumul total al soluției a câștigat ' t fi 0.150 mol dm ^ -3. Va fi 0,025 mol dm ^ -3 – ați uitat să convertiți 0,125 mL în L.