Dane:

$Cm=0,010\frac{mol}{d{m}^3}$

$V=200c{m}^3=0,2d{m}^3$

$m_{N{a}_{2}O}=62mg=0,062g$

Szukane:

$pH=?$

Rozwiązanie:

Dysponujemy roztworem NaOH o stężeniu 0,01mol/dm³ o objętości 0,2dm³. Obliczmy liczbę moli NaOH zawartych w tym roztworze przed dodaniem tlenku:

$n=Cm\cdot V$

$n=0,010\frac{mol}{d{m}^3}\cdot 0,2d{m}^3=0,002mol$

W roztworze znajduje się więc 0,002mol NaOH. Następnie do roztworu tego dodano tlenek sodu, który przereagował z wodą zawartą w roztworze wg. równania:

$\underset{0,062g}{N{a}_{2}O}+H_{2}O\to 2NaOH$

Obliczmy, ile moli NaOH dodatkowo powstało w wyniku tej reakcji:

$M_{N{a}_{2}O}=2\cdot 23\frac{g}{mol}+16\frac{g}{mol}=62\frac{g}{mol}$

$62gN{a}_{2}O-2molNaOH$

$0,062gN{a}_{2}O-x$

$x=\frac{0,062g\cdot 2mol}{62g}=0,002molNaOH$

W roztworze powstało więc dodatkowe 0,002mol NaOH. Łączna zawartość NaOH w tym roztworze wynosiła więc:

$n=0,002mol+0,002mol=0,004mol$

Obliczmy stężenie NaOH w tym roztworze:

$Cm=\frac{0,004mol}{0,2d{m}^3}=0,02\frac{mol}{d{m}^3}$

Wiemy, że roztwór NaOH jest roztworem mocnej soli, więc dysocjuje w 100%. Stężenie jonów OH^- będzie więc równe stężeniu początkowemu roztworu. Dzięki temu możemy wyznaczyć pOH oraz pH roztworu:

$\left[O{H}^{-}\right]=0,02\frac{mol}{d{m}^3}$

$pOH=-\log \left[O{H}^{-}\right]$

$pOH-\log \left(0,02\right)$

$pOH=1,7$

$pH=14-pOH$

$pH=14-1,7=12,3$

Odpowiedź: pH tego roztworu wynosi 12,3