Witaj :)
Naszym zadaniem jest określenie, jakie pH będzie miał roztwór powstały po zmieszaniu HCl z NaOH o podanych wartościach pH.
Zacznijmy od zapisania równania reakcji kwasu solne z zasadą sodową:
[tex]HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O[/tex]
Jak widzimy z powyższej reakcji, 1 mol kwasu reaguje z 1 molem zasady. W pierwszej kolejności nasze obliczenia musimy zacząć od wyznaczenia liczby moli kwasu, i zasady, jakimi dysponujemy. Ponieważ w zadaniu nie podano jakie objętości zmieszano, to zakładamy, że:
[tex]V_{NaOH}=V_{HCl}=1dm^3[/tex]
Znamy również wartości pH kwasu i zasady:
[tex]pH(HCl)=3\\pH(NaOH)=11[/tex]
Ponieważ są to mocne elektrolity, to zachodzi zależność:
[tex][H^+]=C_{HCl}\ \ \ \wedge\ \ \ [OH^-]=C_{NaOH}[/tex]
Z definicji pH i pOH mamy:
[tex]pH=-\log[H^+]\implies [H^+]=10^{-pH}\\pOH=-\log[OH^-]\implies [OH^-]=10^{-pOH}\\pH+pOH=14\implies pOH=14-pH[/tex]
Obliczmy pH wodorotlenku sodu:
[tex]pOH=14-11=3[/tex]
Teraz obliczmy stężenia jonów wodorowych i hydroksylowych:
[tex][H^+]=10^{-pH}=10^{-3}mol/dm^3\ \ \ \wedge\ \ \ [OH^-]=10^{-pH}=10^{-3}mol/dm^3[/tex]
Obliczmy liczbę moli kwasu i zasady:
[tex]n_{HCl}=C_{HCl}\cdot V_{HCl}=10^{-3}mol/dm^3\cdot1dm^3=10^{-3}mol\\n_{NaOH}=C_{NaOH}\cdot V_{NaOH}=10^{-3}mol/dm^3\cdot1dm^3=10^{-3}mol[/tex]
WNIOSEK: Ponieważ reakcja według stechiometrii zachodzi w stosunku 1:1 tzn.: 1 mol NaOH reaguje z 1 molem HCl, a my dysponujemy identycznymi liczbami moli kwasu i zasady, to po reakcji ich liczba będzie wynosić:
[tex]n_{HCl}-n_{NaOH}=10^{-3}mol-10^{-3}mol= 0[/tex]
Po reakcji nie zostanie ani kwasu, ani zasady, więc odczyn roztworu będzie obojętny.
[tex]\Large \boxed{pH=7}[/tex]
Odpowiedź.: pH po zmieszaniu będzie równe 7.
