Для решения задачи, связанной с вычислением pH и pOH раствора, где \( C(Ca(OH)_2) = 10^{-5} \) моль/л, давайте разберём всё по шагам.
Шаг 1: Определение ионизации \(Ca(OH)_2\)
Кальций гидроксид \(Ca(OH)_2\) – это сильная основа, которая полностью диссоциирует в воде:
\[ Ca(OH)_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2OH^{-} \]
Согласно уравнению диссоциации, на каждую молекулу \(Ca(OH)_2\) образуется 2 молекулы \(OH^{-}\). То есть, если концентрация \(Ca(OH)_2\) равна \(10^{-5}\) моль/л, то концентрация \(OH^{-}\) будет:
\[ C(OH^{-}) = 2 \times C(Ca(OH)_2) = 2 \times 10^{-5} = 2 \times 10^{-5} \text{ моль/л} \]
Шаг 2: Вычисление pOH
pOH рассчитывается по формуле:
\[ pOH = -\log [OH^{-}] \]
Подставим найденное значение:
\[ pOH = -\log(2 \times 10^{-5}) \]
Для вычисления логарифма произведения мы можем воспользоваться свойством логарифмов:
\[ pOH = -\log(2) - \log(10^{-5}) = -\log(2) + 5 \]
Значение \(\log(2) \approx 0.301\), поэтому:
\[ pOH \approx -0.301 + 5 \approx 4.699 \]
Шаг 3: Вычисление pH
Согласно связи pH и pOH:
\[ pH + pOH = 14 \]
Следовательно, можем определить pH, подставив pOH:
\[ pH = 14 - pOH \approx 14 - 4.699 \approx 9.301 \]
Итоговые результаты:
- \( pH \approx 9.30 \)
- \( pOH \approx 4.70 \)
Эти значения показывают, что раствор является основным, что и ожидается от раствора гидроксида кальция.