Какой будет значение pH раствора, полученного путем смешивания 17,1 г бария гидроксида и 9,8 г серной кислоты

Чтобы определить значение pH раствора, полученного путем смешивания бария гидроксида (Ba(OH)2) и серной кислоты (H2SO4), нам необходимо выполнить ряд шагов.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества каждого компонента с помощью формулы массовой концентрации:

Массовая концентрация (вещество) = масса (вещество) / молярная масса (вещество)

Молярная масса бария гидроксида (Ba(OH)2) равна 171,34 г/моль, поскольку молярная масса бария (Ba) равна 137,33 г/моль, а гидроксидная группа (OH) вносит вклад в массу 34,01 г/моль.

Массовая концентрация бария гидроксида = 17,1 г / 171,34 г/моль ≈ 0,099 моль/л

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98,09 г/моль. Учитывая, что у нас есть 9,8 г серной кислоты, мы можем рассчитать массовую концентрацию.

Массовая концентрация серной кислоты = 9,8 г / 98,09 г/моль ≈ 0,1 моль/л

Шаг 2: Определить реакционное уравнение. Реакция между бария гидроксидом и серной кислотой приводит к образованию бария сульфата и воды:

Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2H2O

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества продуктов реакции, исходя из вещественного соотношения в реакционном уравнении.

Учитывая, что реакционное соотношение между бария гидроксидом и серной кислотой составляет 1:1, количество бария сульфата (BaSO4) будет таким же, как количество бария гидроксида, а именно 0,099 моль/л.

Шаг 4: Определить количество вещества и итоговый объем смеси.

Так как объем смеси составляет 5 литров, количество вещества общего раствора будет равно сумме количества вещества каждого компонента:

Количество вещества общего раствора = количество вещества бария гидроксида + количество вещества серной кислоты

= 0,099 моль/л + 0,1 моль/л

= 0,199 моль/л

Шаг 5: Рассчитать концентрацию общего раствора:

Концентрация = количество вещества общего раствора / объем раствора

= 0,199 моль/л / 5 л

≈ 0,04 моль/л

Шаг 6: Определить рН раствора.

pH - это логарифм отношения концентрации водородных ионов (H+) в растворе. Чтобы рассчитать pH, мы можем использовать отношение H+/OH- для воды, которое равно 1 * 10^(-14) М.

pH = -log10[H+]

[H+] * [OH-] = 1 * 10^(-14) М

[H+] = [OH-] = 1 * 10^(-7) М

Так как наше значение pH должно быть меньше 7 из-за наличия серной кислоты, объем гидроксидных ионов будет равен [OH-] = 1 * 10^(-7) М.

Теперь мы можем рассчитать рН с помощью формулы pH = -log10([H+]):

pH = -log10(1 * 10^(-7))

pH = -(-7) = 7

Таким образом, значение pH раствора, полученного путем смешивания 17,1 г бария гидроксида и 9,8 г серной кислоты в реакторе объемом 5 литров, составит 7. Это указывает на то, что раствор будет щелочным.