Краткий ответ: \(\mathrm{pH}=12\) при \(25^\circ\mathrm C\) (в школьном приближении, без учёта активности ионов).
Как понять решение
- Гидроксид натрия — сильное основание, поэтому он практически полностью диссоциирует:
\[ \mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{Na^+}+\mathrm{OH^-} \]
- Значит, концентрация гидроксид-ионов равна концентрации NaOH:
\[ c(\mathrm{OH^-})=0{,}01\ \text{моль/л}=10^{-2}\ \text{моль/л} \]
- Находим \(\mathrm{pOH}\):
\[ \mathrm{pOH}=-\lg c(\mathrm{OH^-})=-\lg 10^{-2}=2 \]
- При \(25^\circ\mathrm C\):
\[ \mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14 \]
\[ \mathrm{pH}=14-2=12 \]
Проверка:
\[
c(\mathrm{H^+})=\frac{10^{-14}}{c(\mathrm{OH^-})}
=\frac{10^{-14}}{10^{-2}}=10^{-12}
\]
\[ \mathrm{pH}=-\lg 10^{-12}=12 \]
Среда щелочная, \(\mathrm{pH}>7\), что согласуется с раствором NaOH.