在25厘升浓度下混合20.0mL 0.50M HF(aq)和50.0mL 0.20M NaOH(aq)得到的溶液pH值是多少? (HF的Ka = 7.2×10 ^ -4)

在25厘升浓度下混合20.0mL 0.50M HF(aq)和50.0mL 0.20M NaOH(aq)得到的溶液pH值是多少? (HF的Ka = 7.2×10 ^ -4)
Anonim

回答:

见下文:

警告!长期回答!

说明:

让我们从找到的摩尔数开始 ##的NaOH 使用浓度公式进入解决方案:

#C =(N)/ V#

#C#=浓缩 #mol dm ^ -3#

#N#=摩尔数

·V#=体积(升) #DM ^ 3#)

#50.0 ml = 0.05 dm ^(3)= v#

#0.2乘以0.05 = n#

#n = 0.01 mol#

并找出痣的数量 ##HF:

#C =(N)/ V#

#0.5 =(N)/0.02#

#N = 0.1#

#NaOH(aq)+ HF(aq) - > NaF(aq)+ H_2O(l)#

我们形成0.1摩尔 #氟化钠# 在反应完成后得到的70ml溶液中。

现在, #氟化钠# 将在溶液和离子中离解, #F ^( - )# 将作为解决方案的弱基地(我们将回到这一点)。

所以现在是设置ICE表来查找数量的好时机 #OH ^ - # 它形成的离子,但我们首先需要知道它的浓度 #氟化钠#,因为ICE表中使用了浓度。

#C =(N)/ V#

#C =(0.1 / 0.07)#

#c约0.143 mol dm ^ -3##氟化钠# (#= F ^( - ))#

氟化物离子的反应和随之而来的浓度变化是:

#“颜色(白色)(mmmmm)F ^( - )(aq)+ H_2O(1) - > HF(aq)+ OH ^( - )(aq)#

# “初始” 颜色(白色)(毫米)0.143color(白色)(MMM)-color(白色)组(mmmm)0color(白色)(mmmmll)0#

# “更改:” 颜色(白色)(IIM)-xcolor(白色)(MMM)-color(白色)(MMM)+ xcolor(白色)(mmll)+ X#

# “当量:” 颜色(白色)(MMM)0.143-xcolor(白色)(MII)-color(白色)组(mmmm)xcolor(白色)(mmmmll)X#

#K_b# 氟离子的表达式为:

#K_b =(OH ^( - )乘以HF)/(F ^( - ))#

但我们怎么知道呢 #K_b# 对于我们之前提到的氟化物离子?

那么,正如我们给出的反应发生在25摄氏度,以下属性适用:

#(K_b)次(K_a)= 1.0次10 ^ -14#

对于酸/碱对 - 我们碰巧有一对 ##HF#F ^( - )#!

因此:

#K_b =(1.0倍10 ^ -14)/(7.2倍10 ^( - 4)#

#K_b(F ^( - ))约1.39倍10 ^( - 11)#

所以现在我们可以创建一个 #K_b# 表达和解决 #X# 找到浓度 #OH ^( - )#,从而找到了 #POH# 然后是 ##pH值.

#1.39倍10 ^( - 11)=(x ^ 2)/(0.143-x)#

#K_b# 很小,所以小x近似给出:

#1.39倍10 ^( - 11)=(x ^ 2)/(0.143)#

#x = OH ^( - ) = sqrt(K_bcdot0.143)#

#= 1.4095 xx 10 ^( - 6)约1.41倍10 ^( - 6)#

现在:

#POH = -log OH ^( - )#

#pOH = -log 1.41乘10 ^( - 6)#

#pOH约5.85#

因为我们在25度这个属性适用:

#pH值+ POH = 14#

因此,

#pH值= 14-5.85#

#color(蓝色)(pH = 8.15)#