Каков будет рН раствора, полученного после смешивания 17,1 г бария гидроксида и 9,8 г серной кислоты в реакторе объемом

Содержание: РН раствора

Инструкция:
pH раствора является мерой концентрации ионов водорода (H+) в растворе. Чем ниже значение pH, тем более кислотный раствор, а чем выше значение pH, тем более щелочной раствор.

Для решения этой задачи нам нужно определить количество ионов H+ и OH- в реакции между бария гидроксидом и серной кислотой. После смешивания этих веществ происходит нейтрализационная реакция, в которой барий гидроксид реагирует с серной кислотой, образуя воду (H2O) и соль (BaSO4).

Сначала вычислим количество молекул каждого реагента, используя их молярную массу. Молярная масса бария гидроксида (Ba(OH)2) равна 171 г/моль, а серной кислоты (H2SO4) - 98 г/моль.

Массовое отношение бария гидроксида к серной кислоте равно следующему:
17,1 г Ba(OH)2 / 171 г/моль = 0,1 моль Ba(OH)2
9,8 г H2SO4 / 98 г/моль = 0,1 моль H2SO4

Реакция бария гидроксида и серной кислоты показывает соотношение 1:2:
Ba(OH)2 + H2SO4 -> BaSO4 + 2H2O

Это означает, что 0,1 моль H2SO4 реагирует со 2 * 0,1 моль Ba(OH)2.

Таким образом, все ионы H+ в серной кислоте будут нейтрализованы, и мы будем иметь только ионы OH-.

Объем реактора составляет 5 литров. Поэтому концентрация OH- будет равна:
количество моль OH- / объем раствора = (2 * 0,1 моль Ba(OH)2) / 5 литров = 0,04 М OH-

pOH - это обратное значение pH, поэтому:
pOH = -log(OH-) = -log(0,04) ≈ 1,4

Наконец, чтобы найти pH, мы используем следующее соотношение:
pH + pOH = 14
pH + 1,4 = 14
pH ≈ 14 - 1,4
pH ≈ 12,6

Таким образом, рН раствора, полученного после смешивания 17,1 г бария гидроксида и 9,8 г серной кислоты в реакторе объемом 5 литров, будет примерно равен 12,6.

Совет: Для лучшего понимания концепции pH и pOH, вы можете изучить основы кислот и оснований и ознакомиться с таблицей pH, которая показывает различные значения растворов.

Закрепляющее упражнение: Каков будет pOH раствора, полученного после смешивания 5 г гидроксида натрия и 15 г соляной кислоты в реакторе объемом 2 литра? Ответ представьте в формате с округлением до целого числа.