Dane:

$V_{\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2}=100\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$  

$C_{0\left(\mathrm{Ba}(\mathrm{OH}){}_2\right)}=0,2\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$      

$V_{\mathrm{HCl}}=40,00\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$  

$C_{0\left(\mathrm{HCl}\right)}=0,8\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$       

Szukane:

$\text{pH}=?$      

Obliczenia:

W pierwszej kolejności obliczmy liczby moli jonów OH^- i H₃O⁺ powstałych w wyniku dysocjacji:

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

$n_{\mathrm{OH}{}^{-}}=2\cdot 0,2\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 0,1\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3=0,04\mathrm{mol}$  

$\mathrm{HCl}+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\to \mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}+\mathrm{Cl}{}^{-}$

$n_{\mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}}=0,8\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 0,04\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3=0,032\mathrm{mol}$  

Równanie reakcji:

$\mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}+\mathrm{OH}{}^{-}\to 2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

Z 0,032 mola jonów H₃O⁺ przereaguje 0,032 mola jonów OH^-. Obliczmy, ile wynosi nadmiar jonów OH^-:

$\Delta n_{\mathrm{OH}{}^{-}}=0,04\mathrm{mol}-0,032\mathrm{mol}=0,008\mathrm{mol}$  

Po reakcji w nowopowstałym roztworze będzie znajdować się 0,008 mola jonów OH^-. Obliczmy objętość tego roztworu:

$V_r=100\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3+40\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3=140\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3=0,14\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$  

Obliczmy stężenie jonów OH^- w tym roztworze:

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

Znając stężenie jonów OH^- obliczmy pOH roztworu:

$\text{pOH}=-\log \left(0,057\right)=1,24$  

$\text{pH}=14-1,24=12,76$  

 

Odpowiedź: pH otrzymanego roztworu wynosi 12,76.