Dane:

$V_{HCl}=200{\text{cm}}^3$  

$p{H}_{HCl}=1$   

$V_{NaOH}=100{\text{cm}}^3$  

$C{m}_{NaOH}=0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  
Szukane:

$pH=?$      

Rozwiązanie: 

Wodorotlenek sodu jest mocnym wodorotlenku i dysocjuje całkowicie, dlatego stężenie molowe NaOH będzie równe stężeniu molowemu jonów OH^-, można zapisać: 

$\left[O{H}^{-}\right]=0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

Obliczmy w pierwszej kolejności obliczamy liczbę moli jonów OH^-: 

$n_{O{H}^{-}}=0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}\cdot 0,1{\text{dm}}^3=0,01\text{mol}$  

 

Znając pH roztworu kwasu obliczmy stężenie molowe jonów H⁺: 

$\left[H^{+}\right]={10}^{-pH}=0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

obliczmy liczbę moli jonów H⁺ w roztworze: 

$n_{H^{+}}=0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}\cdot 0,2{\text{dm}}^3=0,02\text{mol}$  

 

Wiemy, że zaszła reakcja opisana równaniem: 

$HCl+NaOH\to NaCl+H_{2}O$  

Z powyższego równania reakcji widzimy, ze NaOH reaguje z HCl w stosunku molowym 1:1. 

W reakcji wzięło udział 0,1 mol jonów OH^- oraz 0,02 mol jonów H⁺. Oznacza to, że nie cały kwas zostanie zobojętniony (ponieważ reakcja zachodzi w stosunku 1:1).

Obliczmy nadmiar jonów H⁺ w tym roztworze: 

$\Delta n_{H^{+}}=0,02\text{mol}-0,01\text{mol}=0,01\text{mol}$  

 

Obliczmy sumaryczną objętość nowego roztworu: 

$V_k=200{\text{cm}}^3+100{\text{cm}}^3=300{\text{cm}}^3=0,3{\text{dm}}^3$  

Obliczmy stężenie nadmiarowych jonów H⁺ w roztworze: 

$\left[H^{+}\right]=\frac{0,01\text{mol}}{0,3{\text{dm}}^3}=0,033\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

 

Obliczmy pH tego roztworu: 

$pH=-\log \left(\left[H^{+}\right]\right)=-\log \left(0,033\right)=1,48$  

 

Odpowiedź: pH tego roztworu wyniesie 1,48.