Сливаются равные объёмы растворов соляной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л и гидроксида натрия с концентрацией 0,005 моль/л. Рассчитайте рН полученного раствора. В ответе укажите число с точностью до десятых

Чтобы рассчитать pH раствора, который получается при смешивании равных объемов растворов соляной кислоты (HCl) и гидроксида натрия (NaOH), нужно следовать нескольким шагам. ### Шаг 1: Определить количество вещества HCl и NaOH в растворе Допустим, мы смешиваем 1 литр раствора каждого из компонентов. 1. **HCl**: - Концентрация = 0,01 моль/л. - Объем = 1 л. - Количество вещества HCl = концентрация × объем = 0,01 моль/л × 1 л = 0,01 моль. 2. **NaOH**: - Концентрация = 0,005 моль/л. - Объем = 1 л. - Количество вещества NaOH = концентрация × объем = 0,005 моль/л × 1 л = 0,005 моль. ### Шаг 2: Реакция между HCl и NaOH Реакция нейтрализации между соляной кислотой и гидроксидом натрия протекает по следующей реакции: \[ \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \] Из этой реакции видно, что 1 моль HCl реагирует с 1 моль NaOH. ### Шаг 3: Определить, какой реагент в избытке У нас есть: - 0,01 моль HCl - 0,005 моль NaOH NaOH является лимитирующим реагентом, так как его меньше. В результате реакции образуется: - 0,005 моль NaCl и воды. ### Шаг 4: Определить количество избыточного HCl После завершения реакции количество оставшегося HCl будет: \[ \text{Избыток HCl} = 0,01 \text{ моль (начальное количество)} - 0,005 \text{ моль (реагировало)} = 0,005 \text{ моль HCl} \] ### Шаг 5: Определить новую концентрацию HCl в смеси Общий объем раствора после смешивания двух литров будет 2 литра: \[ \text{Концентрация HCl} = \frac{\text{Количество вещества HCl}}{\text{Общий объем}} = \frac{0,005 \text{ моль}}{2 \text{ л}} = 0,0025 \text{ моль/л} \] ### Шаг 6: Рассчитать pH Соляная кислота является сильной кислотой, поэтому она полностью диссоциирует в растворе: \[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \] Концентрация ионов водорода [H⁺] равна концентрации HCl: \[ [\text{H}^+] = 0,0025 \text{ моль/л} \] Теперь мы можем рассчитать pH: \[ \text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+] = -\log_{10}(0,0025) \] ### Шаг 7: Рассчитать log и pH Для расчета \(-\log_{10}(0,0025)\): Попробуем воспользоваться таблицей значений или калькулятором: \(-\log_{10}(0,0025) \approx 2,60\) ### Шаг 8: Ответ Округляя до десятых, получаем: \[ \text{pH} \approx 2,6 \] Таким образом, pH полученного раствора равен **2,6**.