Давайте рассчитаем pH растворов для каждого из указанных случаев.
а) Раствор NaOH (гидроксид натрия)
Определим число молей NaOH: \[ \text{Молярная масса NaOH} = 23 \, (\text{Na}) + 16 \, (\text{O}) + 1 \, (\text{H}) = 40 \, \text{г/моль} \] \[ n(\text{NaOH}) = \frac{8 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль} \]
Определим концентрацию (C) NaOH в растворе: \[ C(\text{NaOH}) = \frac{0,2 \, \text{моль}}{2 \, \text{л}} = 0,1 \, \text{моль/л} \]
Поскольку NaOH является сильным основанием и полностью диссоциирует в растворе, концентрация OH⁻ равна 0,1 моль/л. Найдем pOH: \[ pOH = -\log[OH⁻] = -\log(0,1) = 1 \]
Теперь найдем pH: \[ pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13 \]
б) Раствор HNO₃ (азотная кислота)
Определим число молей HNO₃: \[ \text{Молярная масса HNO₃} = 1 \, (\text{H}) + 14 \, (\text{N}) + 3 \times 16 \, (\text{O}) = 63 \, \text{г/моль} \] \[ n(\text{HNO₃}) = \frac{3,15 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} \approx 0,05 \, \text{моль} \]
Определим концентрацию (C) HNO₃ в растворе: \[ C(\text{HNO₃}) = \frac{0,05 \, \text{моль}}{0,05 \, \text{л}} = 1 \, \text{моль/л} \]
Поскольку HNO₃ является сильной кислотой и полностью диссоциирует, то [H⁺] = 1 моль/л. Найдем pH: \[ pH = -\log[H⁺] = -\log(1) = 0 \]
в) Раствор H₂SO₄ (серная кислота)
Определим число молей H₂SO₄: \[ \text{Молярная масса H₂SO₄} = 2 \times 1 \, (\text{H}) + 32 \, (\text{S}) + 4 \times 16 \, (\text{O}) = 98 \, \text{г/моль} \] \[ n(\text{H₂SO₄}) = \frac{1,225 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0,0125 \, \text{моль} \]
Определим концентрацию (C) H₂SO₄ в растворе: \[ C(\text{H₂SO₄}) = \frac{0,0125 \, \text{моль}}{2,5 \, \text{л}} = 0,005 \, \text{моль/л} \]
H₂SO₄ является сильной кислотой в первой диссоциации и частично диссоциирует во второй. Для практических расчетов примем, что [H⁺] ≈ 2 × 0,005 = 0,01 моль/л. Найдем pH: \[ pH = -\log[H⁺] = -\log(0,01) = 2 \]
Итоговые результаты:
- pH раствора NaOH: 13
- pH раствора HNO₃: 0
- pH раствора H₂SO₄: 2
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими темами, не стесняйтесь спрашивать!