Rozwiązanie:

Obliczmy ile moli Ba(OH)₂ znajdowało się w roztworze:

$n=C_m\cdot V$

$n_{\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2}=0,2\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 0,1\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3=0,02\mathrm{mol}$

Na podstawie równania dysocjacji Ba(OH)₂:

$\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2\stackrel{\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}}{\to }\mathrm{Ba}{}^{2+}+2\mathrm{OH}{}^{-}$

możemy stwierdzić, że liczba moli jonów OH^- w roztworze, będzie 2-krotnie większa od liczby moli Ba(OH)₂:

$n_{\mathrm{OH}{}^{-}}=2\cdot n_{\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2}=0,04\mathrm{mol}$

Obliczmy, ile moli HCl znajduje się w 40 cm³ roztworu o stężeniu 0,8 mol/dm³:

$n_{\mathrm{HCl}}=0,04\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 0,8\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}=0,032\mathrm{mol}$

Na podstawie równania reakcji:

$\mathrm{H}{}^{+}+\mathrm{OH}{}^{-}\to \mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

możemy stwierdzić, że jony H⁺ reagują z jonami OH^_ w stosunku molowym 1 do 1, zatem w doświadczeniu jony OH^- znajdowały się w nadmiarze. Liczba moli jonów OH^- w roztworze końcowym będzie równa:

$n_{\mathrm{OH}\text{po reakcji}}=0,04\mathrm{mol}-0,032\mathrm{mol}=0,008\mathrm{mol}$

Obliczmy, stężenie molowe jonów OH^-, pamiętając że objętość roztworu końcowego jest równa sumie objętości użytych roztworów:

$\left[\mathrm{OH}{}^{-}\right]=\frac{0,008\mathrm{mol}}{0,14\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}=0,057\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

pOH roztworu było równe:

$\mathrm{pOH}=-\log \left[\mathrm{OH}{}^{-}\right]$

$\mathrm{pOH}=-\log 0,057=1,24$

Korzystając z poniższej zależności:

$\mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14$

obliczmy pH roztworu:

$\mathrm{pH}=14-\mathrm{pOH}$

$\mathrm{pH}=14-1,24=12,76$

Odpowiedź. pH powstałego roztworu jest równe 12,76.