Little Echo Pond là một trong những hồ nước có tính acid cao nhất ở Hoa Kỳ. Giá trị pH của nước hồ đo được có giá trị 4,2 thấp hơn nhiều so với mức pH cần có là 6,5. Để cải thiện pH của nước, người ta...

Để giải quyết vấn đề này, chúng ta sẽ phân tích từng phần của thông tin đã cho. a. Nồng độ ion H+ trong nước hồ được cho là 6,3 x 10^-5 M. Để tính pH, chúng ta sử dụng công thức: \[ \text{pH} = -\log[H^+] \] Thay giá trị vào công thức: \[ \text{pH} = -\log(6,3 \times 10^{-5}) \approx 4,2 \] Điều này xác nhận rằng giá trị pH của nước hồ là 4,2. b. Việc thả calcium carbonate (CaCO3) xuống hồ nhằm mục đích tăng pH của nước trong hồ. Calcium carbonate là một chất kiềm, khi hòa tan trong nước, nó sẽ phản ứng với ion H+ và làm giảm nồng độ ion H+, từ đó làm tăng pH. c. Phản ứng xảy ra khi thả calcium carbonate xuống hồ là: \[ 2H^+ + CO_3^{2-} \rightarrow CO_2 + H_2O \] Phản ứng này cho thấy rằng ion H+ sẽ bị tiêu thụ, làm giảm tính acid của nước. d. Để giảm tính acid của 1 m³ nước trong hồ Little Echo Pond về mức tiêu chuẩn (pH 6,5), cần dùng khoảng 3,15g calcium carbonate. Để tính toán lượng calcium carbonate cần thiết, chúng ta cần biết rằng pH 6,5 tương ứng với nồng độ ion H+ là: \[ [H^+] = 10^{-6,5} \approx 3,16 \times 10^{-7} M \] Sự thay đổi nồng độ ion H+ từ 6,3 x 10^-5 M xuống 3,16 x 10^-7 M cho thấy rằng chúng ta cần giảm nồng độ ion H+ khoảng: \[ 6,3 \times 10^{-5} - 3,16 \times 10^{-7} \approx 6,27 \times 10^{-5} M \] Với 1 m³ nước (1000 lít), số mol ion H+ cần giảm là: \[ 6,27 \times 10^{-5} \text{ mol/L} \times 1000 \text{ L} = 0,0627 \text{ mol} \] Vì mỗi mol CaCO3 sẽ phản ứng với 2 mol H+, nên số mol CaCO3 cần thiết là: \[ \frac{0,0627 \text{ mol}}{2} = 0,03135 \text{ mol} \] Khối lượng của 0,03135 mol CaCO3 là: \[ 0,03135 \text{ mol} \times 100 \text{ g/mol} = 3,135 \text{ g} \] Vậy, để giảm tính acid của 1 m³ nước trong hồ Little Echo Pond về mức tiêu chuẩn, cần dùng khoảng 3,15g calcium carbonate. **Kết luận:** Để cải thiện pH của nước hồ Little Echo Pond, cần thả khoảng 3,15g calcium carbonate xuống hồ.