Zapisujemy ogólne równie reakcji:
Wiemy, że zmieszano ze sobą roztwory NaOH i H2SO4 o stężeniu 0,8 mol/dm3 każdy w stosunku objętościowym 3 : 2. Załóżmy, że użyto 3 dm3 roztworu NaOH i 2 dm3 roztworu H2SO4.
Obliczamy liczbę moli substancji w każdym z roztworów:
- NaOH
H2SO4
Z równania reakcji widzimy, ze wodorotlenek sodu reaguje z kwasem solnym w stosunku molowym 2 : 1, obliczamy liczbę moli kwasu, tory przereaguje z 2,4 molami NaOH:
Z obliczeń wynika, że przereagowało i zostało zobojętnione 1,2 mola kwasu. Obliczamy liczbę moli kwasu pozostałego w roztworze:
Obliczamy stężenie molowe H2SO4 w roztworze po zakończeniu reakcji:
Ponieważ w roztworach o stężeniach mniejszych niż 10-3 mol/dm3 kwas siarkowy(VI) dysocjuje całkowicie, musimy uwzględnić w tym przykładzie, że dysocjacja w 2 etapie nie zaszła całkowicie. Obliczmy stężenie jonów HSO4- oraz jonów H+ z pierwszego etapu dysocjacji:
Ponieważ pierwszy etap dysocjacji zachodzi w 100% stężenia jonów są równe stężeniu początkowemu kwasu:
Zapiszmy wyrażenie na 2 etap dysocjacji H2SO4:
Stężenie jonów H+ obecne w wyrażeniu zawiera w sobie jony z pierwszego etapu dysocjacji oraz z drugiego, możemy więc zapisać:
Jony SO42- powstają wyłącznie w drugim etapie dysocjacji więc ich stężenie jest równe stężeniu jonów H+ z 2 etapu:
Stężenie jonów HSO4- obecne w wyrażeniu na stałą równowagi jest stężeniem równowagowym, czyli stężeniem jonów, które nie uległy dysocjacji. To stężenie można powiązać z stężeniem jonów H+ z 2 etapu dysocjacji, ponieważ tyle ile jonów H+ powstało w 2 etapie dysocjacji, tyle jonów HSO4- zdysocjowało:
Uwzględniając wszystkie powyższe założenie, wyrażenie na stałą dysocjacji 2 etapu ma postać:
Ponieważ stężenie molowe nie może przyjmować ujemnych wartości, stężenie jonów H+ z 2 etapu dysocjacji jest równe:
Sumaryczne stężenie jonów H+ w roztworze wynosi:
pH roztworu będzie równe:
Odpowiedź. pH otrzymanej mieszaniny wynosi 1,05.
Piotr Kuczyński
Nauczyciel chemii
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

