LekcjeRazem

Rozwiązanie:

1. Krok 1: Wyznaczenie stężenia molowego roztworu KOH

   Dane: $\text{pH} = 13$, zatem:

   $$\text{pOH} = 14 - 13 = 1$$ $$[\text{OH}^-] = 10^{-1} \text{ mol/dm}^3 = 0{,}1 \text{ mol/dm}^3$$

   Ponieważ KOH jest mocną zasadą, całkowicie dysocjuje, więc:

   $$c_{\text{KOH}} = 0{,}1 \text{ mol/dm}^3$$

2. Krok 2: Obliczenie liczby moli KOH zużytego do zobojętnienia próbki

   Objętość zużytego KOH: $V_{\text{KOH}} = 6{,}9 \text{ cm}^3 = 0{,}0069 \text{ dm}^3$

   $$n_{\text{KOH}} = c_{\text{KOH}} \cdot V_{\text{KOH}} = 0{,}1 \cdot 0{,}0069 = 6{,}9 \times 10^{-4} \text{ mol}$$

3. Krok 3: Obliczenie liczby moli HBr w próbce 1,0 cm³

   Reakcja zobojętniania:

   $$\text{HBr} + \text{KOH} \rightarrow \text{KBr} + \text{H}_2\text{O}$$

   Ze stechiometrii (stosunek molowy 1:1):

   $$n_{\text{HBr (próbka)}} = n_{\text{KOH}} = 6{,}9 \times 10^{-4} \text{ mol}$$

4. Krok 4: Obliczenie całkowitej liczby moli HBr w roztworze (80 cm³)

   Próbka o objętości $1{,}0 \text{ cm}^3$ pochodzi z roztworu o objętości $80 \text{ cm}^3$, więc całkowita liczba moli HBr:

   $$n_{\text{HBr (całość)}} = 6{,}9 \times 10^{-4} \cdot \frac{80}{1{,}0} = 6{,}9 \times 10^{-4} \cdot 80 = 0{,}0552 \text{ mol}$$

5. Krok 5: Obliczenie liczby moli KBr użytego w doświadczeniu

   Masa molarna KBr: $M_{\text{KBr}} = 39 + 80 = 119 \text{ g/mol}$

   $$n_{\text{KBr (użyty)}} = \frac{m_{\text{KBr}}}{M_{\text{KBr}}} = \frac{9{,}5}{119} = 0{,}0798... \approx 0{,}08 \text{ mol}$$

6. Krok 6: Wyznaczenie, jaka część KBr uległa reakcji

   Ze stechiometrii reakcji:

   $$\text{KBr} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{KHSO}_4 + \text{HBr}$$

   stosunek molowy $\text{KBr} : \text{HBr} = 1:1$, zatem liczba moli KBr, która przereagowała, równa się liczbie moli powstałego HBr:

   $$n_{\text{KBr (przereagowany)}} = n_{\text{HBr (całość)}} = 0{,}0552 \text{ mol}$$

   Procent KBr, który uległ reakcji:

   $$\% = \frac{n_{\text{KBr (przereagowany)}}}{n_{\text{KBr (użyty)}}} \cdot 100\% = \frac{0{,}0552}{0{,}08} \cdot 100\% = 69\%$$

Wynik końcowy:

Jaka część użytego KBr uległa reakcji z $\text{H}_2\text{SO}_4$: