Каков будет pH раствора после добавления 0,2 мл 8% раствора бромной кислоты к 1000 мл воды, учитывая ионную силу

Тема урока: Бромная кислота и pH растворов

Инструкция:
pH - это мера кислотности или щелочности раствора. pH-шкала изменяется от 0 до 14, где значение pH менее 7 обозначает кислый раствор, значение pH больше 7 - щелочной раствор, а значение pH равное 7 - нейтральный раствор.

Чтобы рассчитать pH раствора после добавления 0,2 мл 8% раствора бромной кислоты к 1000 мл воды, нужно учесть ионную силу электролита. Растворы бромной кислоты являются сильными электролитами и полностью диссоциируют на ионы в воде.

Сначала рассчитаем количество вещества, добавленного в раствор:
Количество вещества (моль) = концентрация (моль/л) × объём (л)
Объем 0,2 мл можно перевести в литры, разделив на 1000:
0,2 мл = 0,2 / 1000 = 0,0002 л

Теперь рассчитаем количество вещества бромной кислоты:
Количество вещества (моль) = концентрация (моль/л) × объём (л)
Концентрация 8% означает, что в 100 мл раствора содержится 8 г бромной кислоты.
Масса = концентрация × объём
Молярная масса HBrO = 80 г/моль
Количество вещества HBrO (моль) = масса (г) / молярная масса (г/моль)
Количество вещества HBrO (моль) = (8 г / 100 мл) × 0,0002 л × (1 моль / 80 г)
Таким образом, мы рассчитываем количество вещества полученного реагента.

Затем рассчитаем ионную силу электролита, учитывая количество ионов H+ и BrO3- после диссоциации бромной кислоты в воде. Бромная кислота (HBrO) диссоциирует на ионы H+ и BrO3- в соотношении 1:1. Ионная сила (с) рассчитывается по формуле:
с = (1/2) × (n+ × z+^2 + n- × z-^2)
где n+ и n- - концентрации катионов и анионов соответственно, z+ и z- - заряды катионов и анионов соответственно.

После расчета ионной силы электролита мы можем определить pH раствора, используя следующее уравнение:
pH = -log[H+]
где [H+] - концентрация ионов H+.

Доп. материал:
Допустим, концентрация бромной кислоты составляет 8% (8 г в 100 мл). Мы добавляем 0,2 мл этого раствора к 1000 мл воды.
1. Рассчитаем количество вещества бромной кислоты:
Количество вещества HBrO (моль) = (8 г / 100 мл) × 0,0002 л × (1 моль / 80 г)
Результат: количество вещества HBrO = 0,0000025 моль

2. Рассчитаем ионную силу электролита:
Ионная сила (с) = (1/2) × (n+ × z+^2 + n- × z-^2)
Поскольку HBrO диссоциирует на ионы H+ и BrO3-, n+ = n- = 0,0000025 моль
Ионная сила (с) = (1/2) × (0,0000025 × 1^2 + 0,0000025 × 1^2)
Результат: ионная сила (с) = 1,25 × 10^-9 М

3. Рассчитаем pH раствора:
pH = -log[H+]
Поскольку HBrO диссоциирует на ионы H+ и BrO3- в соотношении 1:1, концентрация ионов H+ равна концентрации ионов HBrO.
Результат: pH = -log(0,0000025) = 5,603

Совет:
- Для понимания концепции pH сначала ознакомьтесь с понятием сильных и слабых электролитов, а также диссоциации в растворах.

Практика:
Учитывая концентрацию 5% раствора уксусной кислоты (CH3COOH), рассчитайте pH раствора после добавления 10 мл данного раствора к 500 мл воды. (Молярная масса CH3COOH = 60 г/моль)