Dane:

$V_{Ba{\left(OH\right)}_2}=10{\text{cm}}^3$  

$Cp=2\%$  

$d=1,0175\frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}$  

$p{H}_2=11$  

Szukane:

$V_2=?$  

Rozwiązanie:

Na początku obliczamy masę roztworu wodorotlenku baru

$m_r=10{\text{cm}}^3\cdot 1,0175\frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}=10,175\text{g}$  

Następnie obliczamy masę wodorotlenku baru znajdującego się w tym roztworze

$m_{Ba{\left(OH\right)}_2}=0,02\cdot 10,175\text{g}=0,2035\text{g}$  

Oraz obliczamy ile to moli:

$M_{Ba{\left(OH\right)}_2}=171\frac{\text{g}}{\text{mol}}$  

$n=\frac{0,2035\text{g}}{171\frac{\text{g}}{\text{mol}}}=1,19\cdot {10}^{-3}\text{mol}$  

A więc w roztworze znajduje się 1,19^.10^-3 mola wodorotlenku baru. Zapiszmy równanie dysocjacji tego wodorotlenku:

$Ba{\left(OH\right)}_2\to B{a}^{2+}+2O{H}^{-}$  

Z równania reakcji widzimy, że z jednego mola wodorotlenku baru powstają dwa mole jonów OH^-. Oznacza to, że z 1,19^.10^-3 mola Ba(OH)₂ powstanie 2^.1,19^.10^-3 jonów OH^-. 

Obliczmy stężenie jonów OH^- w tym roztworze

$\left[O{H}^{-}\right]=\frac{2\cdot 1,19\cdot {10}^{-3}\text{mol}}{0,01{\text{dm}}^3}=0,238\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

Znając stężenie jonów OH^- możemy wyznaczyć pOH i pH. 

$pOH=-\log \left(\left[O{H}^{-}\right]\right)=-\log \left(0,238\right)=0,62$  

$pH=14-pOH=14-0,62=13,38$  

Aktualne pH roztworu wynosi 13,38. Po rozcieńczeniu ma ono wynosić 11. Obliczmy jakie stężenie jonów OH^- pozwala nam na otrzymanie pH równego 11

$pH=11\to pOH=3\to \left[O{H}^{-}\right]=0,001\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

Aby pH roztworu wynosiło 11, stężenie jonów OH^- musi wynosić 0,001 mol/dm³. My mamy 2,38^.10^-3 mola jonów OH^-. Zobaczmy, w jakiej objętości roztworu ta ilość jonów da nam wymagane stężenie:

$0,001\text{mol}O{H}^{-}-1{\text{dm}}^3$  

$2,38\cdot {10}^{-3}\text{mol}O{H}^{-}-x$  

$x=\frac{2,38\cdot {10}^{-3}\text{mol}\cdot 1{\text{dm}}^3}{0,001\text{mol}}=2,38{\text{dm}}^3$  

Oznacza to, że nasz roztwór musi mieć, po rozcieńczeniu, objętość równą 2380 cm³.

 

Odpowiedź: Roztwór należy rozcieńczyć do objętości 2380 cm³