Trộn 3 dung dịch HNO3 0,3M, H₂SO₄ 0,2M va HCl 0,1M với những thể tích bằng nhau thu được dung dịch X. Dung dịch Y gồm KOH 0,1M và Ba(OH)2 0.2M. Để trung hoa 300 ml dung dịch X cần vừa đủ V ml dung dịch Y .Tính giá trị

Đầu tiên, chúng ta cần xác định nồng độ của các ion H⁺ trong dung dịch X, vì dung dịch X được tạo thành từ ba dung dịch axit khác nhau: HNO₃, H₂SO₄ và HCl.

1. Xác định nồng độ H⁺ trong dung dịch X:
- HNO₃ 0.3M: Đây làaxit mạnh, nên nồng độ ion H⁺ sẽ bằng nồng độ của HNO₃, tức là 0.3M.
- H₂SO₄ 0.2M: H₂SO₄ là axit mạnh, tuy nhiên, nó phân ly theo hai bước:
- Bước 1: H₂SO₄ → H⁺ + HSO₄⁻ (phân ly hoàn toàn)
- Bước 2: HSO₄⁻ ↔ H⁺ + SO₄²⁻ (phân ly không hoàn toàn).
Nồng độ H⁺ từ H₂SO₄ sẽ là 0.2M (H⁺ từ bước 1) + một phần từ bước 2 (điều này khá phức tạp, nhưng trong thực tế, để tính toán đơn giản, ta coi nó cũng gần 0.2M vì thường chỉ xét bước 1 để dễ dàng).
- HCl 0.1M: Đây cũng là axit mạnh nên nồng độ ion H⁺ sẽ bằng nồng độ của HCl, tức là 0.1M.

Bây giờ, ta sẽ tính nồng độ ion H⁺ tổng cộng trong dung dịch X.

2. Tính nồng độ ion H⁺ trong dung dịch X:
Nồng độ ion H⁺ tổng cộng sẽ là tổng của nồng độ ion H⁺ của từng dung dịch, vì các dung dịch này được trộn đều và thể tích bằng nhau:

C_H⁺ = 0.3M (HNO₃) + 0.2M (H₂SO₄) + 0.1M (HCl) = 0.3 + 0.2 + 0.1 = 0.6M.

3. Xác định nồng độ của dung dịch Y:
Trong dung dịch Y, ta có KOH và Ba(OH)₂. KOH là bazơ mạnh, và Ba(OH)₂ cũng là bazơ mạnh. Tính toán nồng độ của nhóm OH⁻:

- KOH 0.1M: Tạo ra 0.1M OH⁻.
- Ba(OH)₂ 0.2M: Tạo ra 0.4M OH⁻ (mỗi phân tử Ba(OH)₂ tạo ra 2 ion OH⁻).

Tổng nồng độ OH⁻ trong dung dịch Y:

C_OH⁻ = 0.1M + 0.4M = 0.5M.

4. Tính toán lượng dung dịch Y cần thiết để trung hòa dung dịch X:
Dung dịch Y được sử dụng để trung hòa dung dịch X. Để trung hòa, số mol H⁺ sẽ phải bằng số mol OH⁻.

Sử dụng công thức n (số mol) = C (nồng độ) × V (thể tích):

- Số mol H⁺ trong 300 ml dung dịch X:
n_H⁺ = C_H⁺ × V_X = 0.6M × 0.3L = 0.18 mol.

- Số mol OH⁻ trong V ml dung dịch Y:
n_OH⁻ = C_OH⁻ × V_Y = 0.5M × (V/1000)L = 0.5V/1000 mol.

Do vậy, để trung hòa, ta có:

0.18 = 0.5V/1000.

Giải phương trình này để tìm V:

0.5V = 0.18 × 1000

V = (0.18 × 1000) / 0.5 = 360 ml.

Vì vậy, giá trị của V là 360 ml.