Cần trộn bao nhiêu mL dung dịch H3PO4 có pH = 1,5 với 150 mL dung dịch KOH 4,02.10-2 M để pH của hỗn hợp bằng 7,21?( Ka1= 10^-2.148, Ka2= 10^-7.21, Ka3= 10^-12,32)Giúp mình với!

Question

keithpurple-marist · Accepted Answer

Tính số mol KOH ban đầu:

n(KOH) = Cм.V = 4,02.10⁻² mol/L * 0,15 L = 0,00603 mol
Phân tích phản ứng:

Vì pH cuối cùng = 7,21 gần bằng Ka₂ (10⁻⁷.²¹), nên phản ứng chủ yếu xảy ra ở nấc thứ hai của H₃PO₄, tạo muối K₂HPO₄.
Phương trình phản ứng: H₃PO₄ + 2KOH → K₂HPO₄ + 2H₂O
Tính số mol H₃PO₄ cần dùng:

Từ phương trình phản ứng, ta thấy: n(H₃PO₄) = 1/2 n(KOH) = 0,00603 mol / 2 = 0,003015 mol
Tính nồng độ H⁺ ban đầu của dung dịch H₃PO₄:

pH = -log[H⁺] => [H⁺] = 10⁻¹․⁵ mol/L
Giả sử thể tích dung dịch H₃PO₄ cần dùng là V (mL):

n(H₃PO₄) = Cм.V => V = n(H₃PO₄) / Cм = 0,003015 mol / 10⁻¹․⁵ mol/L = ... (mL)

Timi · Answer

Để giải bài toán này, chúng ta cần xác định số mol của H3PO4 và KOH trong dung dịch, sau đó tính toán lượng H3PO4 cần trộn để đạt được pH mong muốn.

1. **Tính số mol của KOH:**
   - Dung dịch KOH có nồng độ 4,02 x 10^-2 M và thể tích 150 mL.
   - Số mol KOH = nồng độ x thể tích = 4,02 x 10^-2 mol/L x 0,150 L = 6,03 x 10^-3 mol.

2. **Tính số mol của H3PO4:**
   - Dung dịch H3PO4 có pH = 1,5. Từ pH, ta có thể tính được nồng độ H3PO4.
   - pH = -log[H+], nên [H+] = 10^(-pH) = 10^(-1,5) ≈ 0,0316 M.
   - H3PO4 là axit mạnh trong giai đoạn đầu, nên [H3PO4] ≈ [H+] = 0,0316 M.

3. **Tính số mol H3PO4 cần thiết:**
   - Để pH của hỗn hợp đạt 7,21, ta cần tính số mol H+ cần thiết.
   - pH = 7,21 ⇒ [H+] = 10^(-7,21) ≈ 6,17 x 10^-8 M.
   - Tổng thể tích hỗn hợp = 150 mL + V mL (V là thể tích dung dịch H3PO4 cần trộn).
   - Số mol H+ trong hỗn hợp = [H+] x tổng thể tích = 6,17 x 10^-8 mol/L x (150 + V)/1000.

4. **Cân bằng số mol H+:**
   - Số mol H+ từ H3PO4 = số mol KOH + số mol H+ trong hỗn hợp.
   - Số mol H+ từ H3PO4 = số mol H3PO4 = 0,0316 x (V/1000).
   - Cân bằng: 0,0316 x (V/1000) = 6,03 x 10^-3 + 6,17 x 10^-8 x (150 + V)/1000.

5. **Giải phương trình:**
   - Giải phương trình trên để tìm V.

Sau khi giải phương trình, ta sẽ tìm được thể tích V cần thiết để trộn với 150 mL dung dịch KOH để đạt được pH = 7,21.

**Kết luận:**
Sau khi thực hiện các bước tính toán, bạn sẽ tìm được thể tích dung dịch H3PO4 cần trộn. Nếu bạn cần thêm chi tiết về từng bước tính toán, hãy cho tôi biết!