Paras vastaus
Kaliumhydroksidi on vahva emäs, se liukenee helposti veteen, antaa paljon lämpöä ja muodostaa voimakkaasti emäksisen , kaustinen liuos (katso hapot ja emäkset). Sitä kutsutaan yleisesti kaustiseksi kaliumiksi. Laimennetun kaliumhydroksidin pH-arvo on 12
Vastaus
Koska et ole ilmoittanut, onko vettä läsnä vai ei, ja jos on, kuinka paljon, et voi ratkaise ongelma. Sanotaan kuitenkin, että vain harjoituksen vuoksi kysymyksesi on vain rikkihapon (H2SO4) ja natriumhydroksidin (NaOH) reaktio ja katso mitä tapahtuu.
Toiseksi tämä reaktio tulee olla hyvin eksoterminen ja vaikea hallita. Mutta jälleen kerran harjoituksen vuoksi …
Joten reaktio on
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Molekyylipaino H2SO4 on noin 98 g / mol, NaOH on noin 40 g / mooli. Joten meillä on
moolia NaOH = 20/40 = 0,5 moolia NaOH moolia H2SO4 = 20/98 = 0,20 moolia H2SO4
Yhtälön mukaan tarvitsemme 2 moolia NaOH: ta jokainen mooli H2SO4, joten läsnä on tarpeeksi NaOH: ta kuluttamaan kaikki H2SO4, kun 0,1 moolia on jäljellä NaOH: ta. Reaktio tuottaa myös niin paljon natriumsulfaattia (Na2SO4) ja kaksi kertaa niin paljon vettä kuin oli H2SO4, joten tuotamme myös 0,4 moolia H20 ja Na2S04. Tärkeintä on tässä NaOH: n ja veden määrä. NaOH: ssa on 0,1 moolia. Veden määrä, kun molekyylipaino on 18 ja tiheys noin 1, on vesitilavuus = (0,4 moolia vettä * 18 g / mol) / (1 g / ml) = 7,2 ml
Na2SO4 on neutraali eikä vaikuta pH-arvoon. NaOH on vahva emäs ja vaikuttaa pH-arvoon. NaOH: n pitoisuus on
0,1 moolia NaOH / 0,0072 L = 13,89 M
Nyt NaOH: n liukoisuus veteen on 111 g / 100 ml tai 1110 g 1 l: ssä. tarkoittaa 27,75 M liuosta, joten kaikki NaOH on liukoinen.
Suhteen käyttäminen
pH = 14 – pOH = 14 – (-log [OH-]) = 14 + log 13,89 = 14. + 1,14 = 15,14
Nyt ainoa ongelma on, että pH-alueen uskotaan yleensä olevan 01–14. Sitten kysymys siitä, miten pH-arvo voi olla 15,14, on ratkaistava. PH: n laskeminen todella korkeilla happo- tai emäskonsentraatioilla edellyttää, että tiedät aktiivisuuskertoimet (a), koska lajin pitoisuuden ja sen aktiivisuuden (miten se todella käyttäytyy) välillä on ero. Vaatimattomat happo / emäspitoisuudet a ovat lähellä arvoa 1, joten pitoisuudet ja aktiivisuus ovat samanlaisia. Suurilla happo / emäspitoisuuksilla a: sta tulee kuitenkin pienempi kuin 1 ja se vähentää tehokkaasti pitoisuutta ja siten myös pH: n vaikutusta.
Alarajaan jää jäljelle erittäin emäksinen natriumhydroksidiliuos ja natriumsulfaatti.