Раствор соляной кислоты, pH раствора

Раствор соляной кислоты, pH раствора

Раствор соляной кислоты (HCl) объемом 1,8 мл (плотность 1,18 г/мл) с массовой долей вещества 36 процентов, разбавили водой до 1 литра. Найти pH  раствора полученного?

Решение задачи

Запишем уравнение диссоциации  соляной кислоты:

Вычислим массу 1,8 мл 36-процентного раствора соляной кислоты (HCl).

Найдем, массу раствора соляной  кислоты (HCl) по формуле, устанавливающей  связь между массой и объемом  раствора:

m = 1,18 г/мл ∙ 1,8 мл = 2,124 (г).

Найдем, сколько в растворе содержится соляной кислоты (HCl) (в г). Для расчета  будем использовать формулу нахождения массовой доли растворенного вещества в растворе:

Массовая доля растворенного вещества в растворе – это отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Выражается в долях единицы или в %. Следует отметить, что массовая доля растворенного вещества в растворе, выраженная в %, называется процентной концентрацией раствора.

Откуда выразим m (вещества):

Получаем:

m (HCl) = 2,124 ∙ 0,36 = 0,765 (г).

Если раствор соляной кислоты (HCl) 36-процентный, то массовая доля соляной кислоты (HCl) в нем 0,36.

Учитывая, что молярная масса соляной  кислоты (HCl) равна 36,5 г/моль, рассчитаем химическое количество соляной кислоты (HCl) в растворе, используя формулу, которая устанавливает связь между химическим количеством вещества и массой:

Получаем:

n (HCl) = 0,765/36,5 = 0,021 (моль).

Учитывая, что объем раствора разбавили  водой (H₂O) до 1 л, найдем молярную концентрацию раствора соляной кислоты (HCl) по формуле:

Молярная концентрация показывает количество растворенного вещества (моль), содержащегося в 1 л раствора.

Получаем:

По уравнению диссоциации вычислим, сколько моль ионов водорода (H⁺)образуется при полной диссоциации 0,021  моль раствора соляной кислоты (HCl):

при диссоциации 1  моль HCl образуется 1 моль ионов H⁺

при диссоциации 0,021  моль HCl образуется 

моль ионов H⁺

Откуда:

Следовательно, концентрация ионов водорода ([H⁺]) равна 0,021 моль.

Вычислим pH раствора соляной кислоты (HCl) по формуле:

Водородный показатель (pH) раствора численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе.  Получаем:

Ответ:

pH раствора 1,678.