Номер 2, страница 68, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Какой объем 0,0965М раствора NaOH пойдет на титрование 10 мл 0,1105М раствора HCl?

Ответ: 11,45 мл.

Дано:

Молярная концентрация раствора NaOH, $C_{NaOH} = 0,0965 \text{ М}$

Объем раствора HCl, $V_{HCl} = 10 \text{ мл}$

Молярная концентрация раствора HCl, $C_{HCl} = 0,1105 \text{ М}$

Перевод в систему СИ (используем литры как основную единицу объема):

$V_{HCl} = 10 \text{ мл} = 0,01 \text{ л}$

$C_{NaOH} = 0,0965 \text{ моль/л}$

$C_{HCl} = 0,1105 \text{ моль/л}$

Найти:

$V_{NaOH}$ — ?

Решение:

Титрование — это метод количественного анализа, в данном случае — кислотно-основное титрование. Реакция нейтрализации между гидроксидом натрия (NaOH) и соляной кислотой (HCl) описывается следующим уравнением:

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

Из уравнения видно, что кислота и щелочь реагируют в молярном соотношении 1:1. Это означает, что в точке эквивалентности (когда реакция полностью завершена) количество молей щелочи равно количеству молей кислоты.

$n_{NaOH} = n_{HCl}$

Количество вещества (число молей) можно рассчитать по формуле $n = C \cdot V$, где $\text{C}$ — молярная концентрация, а $\text{V}$ — объем раствора.

Сначала найдем количество вещества HCl, вступившего в реакцию:

$n_{HCl} = C_{HCl} \cdot V_{HCl} = 0,1105 \text{ моль/л} \cdot 0,01 \text{ л} = 0,001105 \text{ моль}$

Так как в точке эквивалентности $n_{NaOH} = n_{HCl}$, то количество вещества NaOH также равно $0,001105 \text{ моль}$.

Теперь, зная количество вещества и концентрацию раствора NaOH, можно найти его объем:

$V_{NaOH} = \frac{n_{NaOH}}{C_{NaOH}}$

Можно объединить формулы в одну, исходя из равенства $C_{NaOH} \cdot V_{NaOH} = C_{HCl} \cdot V_{HCl}$:

$V_{NaOH} = \frac{C_{HCl} \cdot V_{HCl}}{C_{NaOH}}$

Подставим числовые значения:

$V_{NaOH} = \frac{0,1105 \text{ моль/л} \cdot 10 \text{ мл}}{0,0965 \text{ моль/л}}$

Обратите внимание, что если использовать объем в миллилитрах, то и ответ получится в миллилитрах, так как единицы "моль/л" сокращаются.

$V_{NaOH} = \frac{1,105}{0,0965} \text{ мл} \approx 11,450777 \text{ мл}$

Округляем результат до двух знаков после запятой, как в ответе из примера.

$V_{NaOH} \approx 11,45 \text{ мл}$

Ответ: 11,45 мл.