Treść zadania:

Do 20 cm³ wodnego roztworu HCl o pH = 1,0 dodano 30 cm³ wodnego roztworu NaOH o stężeniu 0,060 mol∙dm⁻³. Po zmieszaniu roztworów przebiegła reakcja chemiczna opisana równaniem:

$H_3{O}^{+}+O{H}^{-}\to 2H_{2}O$  

Wykonaj odpowiednie obliczenia i napisz, ile razy zmalało stężenie jonów hydroniowych H₃O⁺ po dodaniu roztworu NaOH. Przyjmij, że objętość powstałego roztworu jest sumą objętości użytych roztworów.

---

Rozwiązanie:

Na podstawie pH roztworu obliczamy stężenie jonów H₃O⁺ występujących w roztworze:

$\left[H_3{O}^{+}\right]={10}^{-pH}$  

$\left[H_3{O}^{+}\right]={10}^{-1}=0,1\frac{mol}{d{m}^3}$   

 

Korzystując ze wzoru na stężenie molowe obliczamy liczbę moli jonów hydroniowych występujących w roztworze:

$C_m=\frac{n}{V}$  

$n=0,1\frac{mol}{d{m}^3}\cdot 0,02d{m}^3$  

$n=0,002mol\mid H_3{O}^{+}$      

 

Korzystując ze wzoru na stężenie molowe obliczamy liczbę moli jonów hydroksylowych występujących w roztworze:

$C_m=\frac{n}{V}$  

$n=0,06\frac{mol}{d{m}^3}\cdot 0,03d{m}^3$  

$n=0,0018mol\mid O{H}^{-}$      

 

Jony reagują ze sobą w stosunku 1 mol do 1 mol. W roztworze pozostało:

$0,002-0,0018=0,0002mol$   jonów hydoniowych.

 

Stężenie jonów hydroniowych po reakcji:

$\left[H_3{O}^{+}\right]=\frac{0,0002mol}{0,05d{m}^3}$   

$\left[H_3{O}^{+}\right]=0,004\frac{mol}{d{m}^3}$  

 

Zmiana stężenia:

$0,1:0,004=25$    

 

Odpowiedź: Stężenie jonów H₃O⁺ zmalało 25-krotnie.