Каков будет pH раствора, полученного в результате растворения 5,3 г безводного карбоната натрия в 0,2 л воды (плотность

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать знания о реакциях карбонатов с водой и рассчитать pH раствора.

Первым шагом мы должны найти количество молей безводного карбоната натрия в заданном количестве (5,3 г) с использованием его молярной массы. Формула безводного карбоната натрия Na2CO3, и его молярная масса составляет примерно 105,99 г/моль.

Чтобы найти количество молей, мы можем использовать формулу:
\[n = \frac{m}{M}\],
где \(n\) - количество молей, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса.

Подставляя известные значения, получаем:
\[n = \frac{5,3 г}{105,99 г/моль}\].

Вычисляя это выражение, мы получаем:
\[n = 0,05 моль\].

Далее, мы должны найти объем раствора, полученного в результате растворения безводного карбоната натрия в воде. Дано, что объем составляет 0,2 литра, или 200 мл. Также, нам дана плотность воды, равная 1,01 г/мл.

Для определения массы воды, мы можем использовать формулу:
\[m = V \cdot \rho\],
где \(m\) - масса, \(V\) - объем, \(\rho\) - плотность.

Подставляя известные значения, получаем:
\[m = 200 мл \cdot 1,01 г/мл\].

Расчитывая это выражение, мы получаем:
\[m = 202 г\].

Мы знаем, что растворение безводного карбоната натрия в воде приводит к образованию ионов гидроксида натрия (NaOH) и ионов углекислого газа (CO2). Это реакция, приводящая к образованию гидроксидных ионов, является основной, поэтому pH раствора будет выше 7.

Поскольку мы знаем количество молей безводного карбоната натрия, мы можем рассчитать количество молей ионов гидроксида натрия, полученных в результате реакции. Одновременно с этим, мы также знаем объем раствора воды.

Рассчитать концентрацию (молярность) ионов гидроксида натрия можно, используя формулу:
\[C = \frac{n}{V}\],
где \(C\) - концентрация, \(n\) - количество молей, \(V\) - объем.

Подставляя известные значения, получаем:
\[C = \frac{0,05 моль}{0,2 л}\].

Расчитывая это выражение, мы получаем:
\[C = 0,25 М\].

Теперь мы можем рассчитать pOH с использованием концентрации ионов гидроксида натрия. Поскольку pOH и pH взаимосвязаны, мы можем использовать формулу:
\[pOH = -\log_{10}(OH^-)\],
где \(OH^-\) - концентрация ионов гидроксида натрия.

Подставляя известное значение концентрации, мы получаем:
\[pOH = -\log_{10}(0,25 M)\].

Расчитывая это выражение, мы получаем:
\[pOH = 0,60\].

Наконец, мы можем рассчитать pH раствора, используя ранее вычисленное значение pOH. Так как pH и pOH образуют обратную связь, то:
\[pH = 14 - pOH\].

Подставляя значение pOH, мы получаем:
\[pH = 14 - 0,60\].

Расчитывая это выражение, мы получаем:
\[pH = 13,40\].

Таким образом, pH раствора, полученного в результате растворения 5,3 г безводного карбоната натрия в 0,2 л воды, составляет примерно 13,40.