Răspuns:
Rezolvarea propusă pentru aflarea pH-ului unei soluții de HNO₃ 0,2 M, la care se micșorează concentrația ei molară prin amestecarea ei cu apă (diluție)
* Si=soluția inițială de HNO₃, supusă diluției și la care:
-Cmi=concentrația molară inițială = 0,2 M ( 0,2 moli HNO₃/L soluție)
Vsi=volumul inițial de soluție (L)=20 mL/1000=20.10⁻³ L
ni moli HNO₃=numărul de moli de HNO₃ dizolvat în 20 mL soluție HNO₃ 0,2 M și este egal cu numărul de moli de HNO₃ din soluția finală, fiindcă apa nu conține HNO₃
*V apă=volum apă folosit la amestecare=180 mL=180/1000=180.10⁻³ L
*Sf=soluția finală de HNO₃, rezultată din amestecarea celor 20 mL soluție HNO₃ 0,2 M cu 180 mL apă, și la care:
CM f=concentrația molară a soluție finale în HNO₃ =? M ...se va calcula
nf HNO₃=numărul de moli de HNO₃ în soluția finală=ni HNO₃
Vsf=volumul soluției finale=?L
Vsf = Vsi + V apă
- stim, că la acizii tari, pH-ul soluției apoase de acid tare se calculează cu relația matematică:
pH = -lg CM HA= -lg CM H⁺
unde:
CM HA=concentrația molară a soluției în acidul tare (mol/L)
CM H⁺=concentrația molară a soluției în ionii de H⁺, produși din disocierea totală a acidului sub acțiunea apei, din soluția sa apoasă.
În cazul nostru, HNO₃ disociază total în soluția apoasă:
HNO₃(aq)→ H⁺(aq) + NO₃⁻(aq)
1mol............1mol.......1mol
n moli HNO₃= n moli H⁺= n moli NO₃⁻
CM HNO₃ = CM H⁺
- calculăm numărul de moli de HNO₃ din soluția inițială:
ni moli HNO₃=CMi.Vsi=0,2 (mol/L) .20 .10⁻³L=4.10⁻³ moli
ni=nf moli HNO₃
- calculăm volumul final de soluție de HNO₃, obținută din amestecare:
Vsf = V apă + V si= 180.10⁻³(L) + 20.10⁻³(L)=200 .10⁻³(L)
- calculăm concentrația molară a soluției finale de HNO₃:
CMf = nf HNO₃/ Vs f (mol/L) = 4.10⁻³ mol/ 200.10⁻³(L)
CM f=0,02 (mol/L)
- calculăm pH-ul soluției finale de HNO₃ 0,02 M
pH=-lg CM f HNO₃= -lg 0,02 =1,6989
R: pH=1,6989
Explicație:
