Давайте разберем оба вопроса по порядку.
1. Расчет pH раствора азотной кислоты (HNO3):
Азотная кислота является сильной кислотой, что означает, что она полностью диссоциирует в растворе. Для начала нам нужно рассчитать концентрацию HNO3 в растворе.
- Определим количество молей HNO3:
- Молярная масса HNO3 составляет примерно 63 г/моль.
- Количество молей = масса / молярная масса = 12.6 г / 63 г/моль.
- Количество молей HNO3 ≈ 0.2 моль.
- Определим объем раствора в литрах:
- Рассчитаем концентрацию HNO3:
- Концентрация (C) = количество молей / объем в литрах.
- C = 0.2 моль / 0.4 л = 0.5 моль/л.
- Рассчитаем pH:
- Поскольку HNO3 полностью диссоциирует, концентрация ионов водорода [H+] равна концентрации HNO3.
- [H+] = 0.5 моль/л.
- pH = -log10([H+]).
- pH = -log10(0.5) ≈ 0.3.
Таким образом, pH раствора азотной кислоты составляет примерно 0.3.
2. Расчет pH раствора с гидроксидом радия (Ra(OH)2):
Теперь перейдем ко второму вопросу. Гидроксид радия является сильной основанием, и также полностью диссоциирует в растворе.
- Определим массу гидроксида радия в растворе:
- Удельная доля = 0.25%, значит в 100 г раствора содержится 0.25 г Ra(OH)2.
- В 400 мл раствора (плотность 1.02 г/мл) масса раствора = 400 мл * 1.02 г/мл = 408 г.
- Количество Ra(OH)2 = (0.25 г / 100 г) * 408 г = 1.02 г.
- Определим количество молей Ra(OH)2:
- Молярная масса Ra(OH)2 ≈ 254 г/моль (Ra ≈ 226 г/моль, O ≈ 16 г/моль, H ≈ 1 г/моль).
- Количество молей = 1.02 г / 254 г/моль ≈ 0.004 моль.
- Определим объем раствора в литрах:
- Рассчитаем концентрацию Ra(OH)2:
- Концентрация (C) = количество молей / объем в литрах.
- C = 0.004 моль / 0.4 л = 0.01 моль/л.
- Рассчитаем [OH-]:
- Каждый моль Ra(OH)2 дает 2 моля OH-. Таким образом, [OH-] = 0.01 моль/л * 2 = 0.02 моль/л.
- Рассчитаем pOH:
- pOH = -log10([OH-]) = -log10(0.02) ≈ 1.7.
- Рассчитаем pH:
- pH + pOH = 14.
- pH = 14 - pOH = 14 - 1.7 = 12.3.
Таким образом, pH раствора с гидроксидом радия составляет примерно 12.3.