Давайте подробно разберем задачу и шаг за шагом найдем pH раствора серной кислоты.
Дано:
- Объем раствора: ( V = 4,\text{дм}^3 )
- Масса серной кислоты: ( m = 0,196,\text{г} )
- Серная кислота полностью распадается на ионы.
Шаг 1. Найдем количество вещества серной кислоты (H₂SO₄)
Молярная масса серной кислоты:
[
M_{H_2SO_4} = (2 \times 1,008) + 32,065 + (4 \times 16) \approx 98,08,\text{г/моль}
]
Количество вещества:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{0,196,\text{г}}{98,08,\text{г/моль}} \approx 0,002 \text{ моль}
]
Шаг 2. Рассчитаем концентрацию серной кислоты
Объем раствора в литрах:
[
V_{л} = 4,\text{дм}^3 = 4,\text{л}
]
Концентрация:
[
C_{H_2SO_4} = \frac{n}{V} = \frac{0,002,\text{моль}}{4,\text{л}} = 0,0005,\text{моль/л}
]
Шаг 3. Учесть диссоциацию серной кислоты
Серная кислота — сильная двухосновная кислота, которая полностью диссоциирует на ионы:
[
H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}
]
Из этой диссоциации:
- Каждая молекула H₂SO₄ дает 2 иона (H^+)
Концентрация ионов (H^+):
[
[H^+] = 2 \times C_{H_2SO_4} = 2 \times 0,0005,\text{моль/л} = 0,001,\text{моль/л}
]
Шаг 4. Найдем pH раствора
pH — это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов (H^+):
[
pH = -\log [H^+]
]
Подставляем значение:
[
pH = -\log 0,001 = -\log 10^{-3} = 3
]
Итог:
pH раствора серной кислоты составляет примерно 3.
Если есть еще вопросы или нужно дальше разъяснить — спрашивайте!
