Для решения задачи, необходимо сначала найти количество моль NaOH и CH3COOH, затем рассчитать концентрацию их конъюгированных оснований и кислот, соответственно. Затем можно рассчитать константу диссоциации воды, а затем рассчитать рН полученного раствора.
1. Найдем количество моль NaOH:
масса NaOH = 0,8 г
молярная масса NaOH = 40 г/моль
количество моль NaOH = масса / молярная масса = 0,8 / 40 = 0,02 моль
2. Найдем количество моль CH3COOH:
объем раствора CH3COOH = 180 мл = 0,18 л
концентрация раствора CH3COOH = 0,3 М
количество моль CH3COOH = объем x концентрация = 0,18 x 0,3 = 0,054 моль
3. Найдем количество моль конъюгированного основания CH3COO-:
так как CH3COOH - слабая кислота, то ее константа диссоциации равна:
Ka = 10^-pKa = 10^-4.8 = 1.58 x 10^-5
CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+
Когда реакция находится в равновесии, то:
Ka = [CH3COO-][H3O+] / [CH3COOH]
[CH3COO-] = (Ka x [CH3COOH]) / [H3O+] = (1.58 x 10^-5 x 0.054) / [H3O+]
4. Найдем количество моль кислоты H3O+:
так как раствор NaOH и CH3COOH являются слабой основой и слабой кислотой, то концентрации их ионов H3O+ и OH- в растворе будут равны, соответственно. Также из закона сохранения заряда следует, что:
Answers & Comments
Verified answer
Для решения задачи, необходимо сначала найти количество моль NaOH и CH3COOH, затем рассчитать концентрацию их конъюгированных оснований и кислот, соответственно. Затем можно рассчитать константу диссоциации воды, а затем рассчитать рН полученного раствора.
1. Найдем количество моль NaOH:
масса NaOH = 0,8 г
молярная масса NaOH = 40 г/моль
количество моль NaOH = масса / молярная масса = 0,8 / 40 = 0,02 моль
2. Найдем количество моль CH3COOH:
объем раствора CH3COOH = 180 мл = 0,18 л
концентрация раствора CH3COOH = 0,3 М
количество моль CH3COOH = объем x концентрация = 0,18 x 0,3 = 0,054 моль
3. Найдем количество моль конъюгированного основания CH3COO-:
так как CH3COOH - слабая кислота, то ее константа диссоциации равна:
Ka = 10^-pKa = 10^-4.8 = 1.58 x 10^-5
CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+
Когда реакция находится в равновесии, то:
Ka = [CH3COO-][H3O+] / [CH3COOH]
[CH3COO-] = (Ka x [CH3COOH]) / [H3O+] = (1.58 x 10^-5 x 0.054) / [H3O+]
4. Найдем количество моль кислоты H3O+:
так как раствор NaOH и CH3COOH являются слабой основой и слабой кислотой, то концентрации их ионов H3O+ и OH- в растворе будут равны, соответственно. Также из закона сохранения заряда следует, что:
[OH-] = [NaOH] / объем раствора = 0,02 / 0,18 = 0,111 М
Константа диссоциации воды:
Kw = [H3O+][OH-] = 1.0 x 10^-14
[H3O+] = Kw / [OH-] = 1.0 x 10^-14 / 0.111 = 9.01 x 10^-14 М
5. Найдем рН раствора:
pH = -log[H3O+] = -log(9.01 x 10^-14) = 13.04
Ответ: рН полученного раствора равен 13.04.