Каков рН раствора, объемом 100 мл, в котором находится 0,040 г гидроксида натрия?

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Первым делом, нам нужно вычислить количество молей гидроксида натрия (NaOH), используя его молярную массу и данную массу.

Молярная масса NaOH равна 22,99 г/моль для натрия (Na) плюс 16,00 г/моль для кислорода (O) и 1,01 г/моль для водорода (H).

Масса NaOH равна 0,040 г.

Для вычисления количества молей, мы делим массу на молярную массу:
\[n = \frac{m}{M}\]
\[n = \frac{0,040\,г}{22,99\,г/моль + 16,00\,г/моль + 1,01\,г/моль}\]

Вычисляя это выражение получим:
\[n ≈ \frac{0,040}{40,00} \approx 0,001\, моль\]

Теперь мы знаем, что в растворе содержится 0,001 моль гидроксида натрия.

Шаг 2: Рассчитаем концентрацию раствора гидроксида натрия, используя объем раствора.

Объем раствора равен 100 мл, что можно записать как 0,1 л.

Для вычисления концентрации раствора, мы делим количество молей на объем:
\[C = \frac{n}{V}\]
\[C = \frac{0,001\,моль}{0,1\,л}\]
\[C = 0,01\, М\]

Теперь мы знаем, что концентрация раствора гидроксида натрия составляет 0,01 М.

Шаг 3: Вычислим значение рН раствора, используя формулу:
\[pH = - \log[H^+]\]

В данном случае мы имеем гидроксид натрия (NaOH), который при растворении образует гидроксидные ионы (OH-). Чтобы определить концентрацию водородных ионов ([H+]), нам нужно учесть, что мольные соотношения между OH- и H+ составляют 1:1.

Таким образом, концентрация водородных ионов ([H+]) равна концентрации гидроксидных ионов ([OH-]).

Теперь мы можем использовать значение концентрации раствора гидроксида натрия (0,01 М) вместо концентрации водородных ионов [H+].

Таким образом,
\[pH = - \log[0,01]\]

Рассчитываем этот выражение:
\[pH = - \log(0,01) = - (-2)=2\]

Таким образом, рН раствора, содержащего 0,040 г гидроксида натрия в объеме 100 мл, равно 2.