Каков будет pH конечного раствора при 25 градусах после полного поглощения 0,05 моль газообразного хлора водой (1л

Тема: pH раствора после полного поглощения газообразного хлора водой

Объяснение:
Рассчитаем pH конечного раствора после полного поглощения газообразного хлора водой.

Сначала найдем количество вещества хлора, поглощенного водой:
n(Cl2) = V(H2O) * P(H2O) / (R * T)
где n(Cl2) - количество вещества хлора, V(H2O) - объем воды, P(H2O) - степень дисмутации (37%), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Теперь найдем количество вещества, реагирующего с водой. Уравнение реакции поглощения выглядит следующим образом:
Cl2 + H2O → HCl + HClO

Поскольку степень дисмутации составляет 37%, то 0,37 моль Cl2 дисмутирует, а 0,63 моль Cl2 реагирует с водой.

Теперь найдем количество HCl, образующегося в результате реакции с водой:
n(HCl) = 0,63 моль Cl2 * 2 (так как реакционное соотношение между Cl2 и HCl 1:2)

Так как вода протонируется, образуя H3O+, количество H3O+ равно количеству HCl:
n(H3O+) = n(HCl)

Используя определение pH как отрицательного логарифма активности H3O+:
pH = -log[H3O+]

Таким образом, pH конечного раствора можно рассчитать, зная количество H3O+.

Пример использования:
Дано:
V(H2O) = 1 л
P(H2O) = 37% (0,37)
R = 0,0821 атм * л / (моль * K)
T = 25 + 273 = 298 K

Расчет:
n(Cl2) = (1 л) * (0,37) / (0,0821 атм * л / (моль * K) * 298 K) = 0,0164 моль Cl2

n(HCl) = 0,63 моль Cl2 * 2 = 1,26 моль HCl

n(H3O+) = n(HCl) = 1,26 моль H3O+

pH = -log(1,26) = 0,9

Совет:
Для лучшего понимания расчета pH раствора, рекомендуется ознакомиться с понятиями степень дисмутации, определением pH и логарифмическими функциями.

Упражнение:
Найдите pH конечного раствора после полного поглощения 0,06 моль газообразного хлора водой (объем воды 1 л) при степени дисмутации 45%.