Zadanie 15, matura maj 2022, chemia rozszerzona

Sposób 1.

Masa wprowadzonego roztworu kwasu:

m_roz. = 90,0 cm³ ⋅ 1,03 g ⋅ cm⁻³ = 92,7 g

Masa wprowadzonego kwasu:

$m_{\ce{HNO3}} = \dfrac{5{,}00\ \% \cdot 92{,}7\ \mathrm{g}}{100\ \%} = 4{,}635\ \mathrm{g}$

Liczba moli kwasu:

M_HNO₃ = 63 g ⋅ mol⁻¹, $n_{\ce{HNO3}} = \dfrac{4{,}635\ \mathrm{g}}{63\ \mathrm{g \cdot mol^{-1}}} \approx 0{,}07357$ mola

Stężenie molowe kwasu (stężenie jonów wodorowych):

$c_{\ce{H+}} = c_{\ce{HNO3}} = \dfrac{0{,}07357\ \text{mola}}{1{,}09\ \mathrm{dm^3}} \approx 0{,}067\ \mathrm{mol \cdot dm^{-3}}$

pH powstałego roztworu: pH = −log(0,067) = 1,17

Sposób 2.

$c_m = \dfrac{5{,}00\ \% \cdot 1030\ \mathrm{g \cdot dm^{-3}}}{63\ \mathrm{g \cdot mol^{-1}} \cdot 100\ \%} = 0{,}82\ \mathrm{mol \cdot dm^{-3}}$

Liczba moli HNO₃:

n_HNO₃ = 0,82 mol ⋅ dm⁻³ ⋅ 0,090 dm³ ≈ 0,0738 mola

Stężenie molowe kwasu (stężenie jonów wodorowych):

$c_{\ce{H+}} = c_{\ce{HNO3}} = \dfrac{0{,}0738\ \text{mola}}{1{,}09\ \mathrm{dm^3}} \approx 0{,}068\ \mathrm{mol \cdot dm^{-3}}$

pH powstałego roztworu: pH = −log(0,068) = 1,17