Коррекция pH разбавлением раствора водой

[muscarin]

Здравствуйте!

Прошу помочь с решением практической задачи.

 

Есть раствор объемом 20 литров с измеренным рН=5.5

Сколько нужно слить раствора,а потом добавить воды (примем ее рН=7), чтобы рН стал равен 6.3?

 

Буду Вам очень благодарен за помощь!

[M_GM]

Это зависит от того, что в растворе. Если буфер - то его рН не зависит от разбавления.

Ну а во вторых определитесь сами, сколько хотите слить - от этого будет зависеть, сколько надо добавить

Или с тем, сколько раствора хотите иметь на выходе.

[muscarin]

Это водный раствор сильной кислоты HNO3.

 

Опишу еще раз.

 

Есть 20 литров раствора HNO3 c pH=5.5

 

Мне нужно узнать сколько сколько нужно слить этого раствора (с рН=5.5) и вместо слитого долить воды, чтобы на выходе получилось 20 литров раствора HNO3 c рН=6.3

 

 

Мой ход мысли:

 

Чтобы снизить рН сильной кислоты (диссоциация =1) на 1 необходимо разбавить в 10 раз.

 

Ну а раз так, то 6.3 - 5.5 = 0.8 или в восемь раз.
 

Тогда 20\8=2,5 литра раствора с рН=5.5 должно ОСТАТЬСЯ и к нему необходимо долить 20-2,5 = 17,5 литров воды с рН=7

 

верно или нет? 

[M_GM]

Чтобы снизить рН сильной кислоты (диссоциация =1) на 1 необходимо разбавить в 10 раз.

 

Ну а раз так, то 6.3 - 5.5 = 0.8 или в восемь раз.// неверно, в 10^0,8 раза, т.е. в 6,3 раза. С этой поправкой остальные рассуждения можно принять

Изменено 15 Декабря, 2015 в 22:12 пользователем M_GM

[muscarin]

 

Чтобы снизить рН сильной кислоты (диссоциация =1) на 1 необходимо разбавить в 10 раз.

 

Ну а раз так, то 6.3 - 5.5 = 0.8 или в восемь раз.// неверно, в 10^0,8 раза, т.е. в 6,3 раза. С этой поправкой остальные рассуждения можно принять

 

 

Весьма благодарен, спасибо!

[M_GM]

На самом деле расчет не слишком точен, т.к. не учитывает ионов водорода из воды.

А чем ближе рН к 7, тем этот учет необходимей

[muscarin]

На самом деле расчет не слишком точен, т.к. не учитывает ионов водорода из воды.

А чем ближе рН к 7, тем этот учет необходимей

 

Если Вы подскажете как это верно рассчитать буду вам благодарен!

[mypucm]

Верно рассчитать сложно. Потому что в растворе всегда есть еще и углекислый газ, который его немного подкисляет. На практике, лучше чуток соды посыпать. 

[M_GM]

В растворе с pH=5,5 концентрация кислоты равна 3,16*10^-6 моль/л. Поправка здесь ничтожно мала ее можно не учитывать

В растворе с pH=6,3 концентрация ионов водорода равна 5,01*10^-7 моль/л.

В тоже время концентрация гидроксид-ионов (из воды) там 2*10^-8 моль/л

Понятно, что образуясь из воды, эти ионы оставляют в растворе и 2*10-8 моль/л ионов водорода.

Таким образом кислота должна давать 5,01*10^-7-2*10^-8 = 4,81*10^-7 моль/л  ионов водорода

а значит и сама должна иметь такую концентрацию.

 

Для этого исходную концентрацию надо разбавить в 3,16*10^-6/4,81*10^-7 = 6,57 раза

Это означает, что от 20 л надо оставить 20/6,57 = 3,04 л, слив 16,96, и снова довести до метки дистиллированной, свежепрокипяченной (прогнать СО2) водой такого же объема.

[muscarin]

В растворе с pH=5,5 концентрация кислоты равна 3,16*10^-6 моль/л. Поправка здесь ничтожно мала ее можно не учитывать

В растворе с pH=6,3 концентрация ионов водорода равна 5,01*10^-7 моль/л.

В тоже время концентрация гидроксид-ионов (из воды) там 2*10^-8 моль/л

Понятно, что образуясь из воды, эти ионы оставляют в растворе и 2*10-8 моль/л ионов водорода.

Таким образом кислота должна давать 5,01*10^-7-2*10^-8 = 4,81*10^-7 моль/л  ионов водорода

а значит и сама должна иметь такую концентрацию.

 

Для этого исходную концентрацию надо разбавить в 3,16*10^-6/4,81*10^-7 = 6,57 раза

Это означает, что от 20 л надо оставить 20/6,57 = 3,04 л, слив 16,96, и снова довести до метки дистиллированной, свежепрокипяченной (прогнать СО2) водой такого же объема.

 

Большое спасибо!