Задачка про pH раствора этанола

[Vittex]

Помогите пожалуйста решить такую задачу:

Дано:
50 литров раствора этанола (конц. - 60,3%) pH - 2,5
с помощью другого раствора этанола (конц. - 84,7%) сделать 200 литров раствора концентрацией 24% и с pH - 3,0
Использовать HCl

Сколько нужно этанола и воды я могу рассчитать. А вот что делать с pH? В общем прошу разъяснить как посчитать сколько нужно кислоты для достижения нужного pH?

[Smol]

Сколько раз мне не приходилось мерить рН этанола (правда, не такого раствора, а 96%) - всегда рН было больше 7, обычно порядка 8-8,5...
И какой концентрации соляную кислоту (или, может, вообще газообразный хлористый водород?) разрешено использовать? Если 35%-ную, то так и надо писать...
Кстати, а воду-то использовать можно? А то второй раствор еще крепче, из двух крепких один слабый никак без воды не сделаешь...

И кто только такие задачи задает... Или, может, это задачка для 1 апреля?

[Vittex]

Предполагается что первый раствор тоже был подкислен. После разбавления (увеличения объема) его pH качнется в сторону щелочной среды. Есть ли формулы позволяющие посчитать сколько кислоты надо для достижения pH - 3.

Это задачка из промышленного производства. Кислоту считать просто концентрированой

[Vittex]

Воду конечно можно использовать, без нее никак.

[Smol]

Так это не учебная задача?
Тогда отвечу так: формул нет, берите 50 мл одного раствора, добавляйте сколько надо миллилитров второго раствора и воды и титруйте кислотой до нужного рН. Потом все просто увеличите в тысячу раз...

[Vittex]

Возможно вы правы, но мне (новичку на этом производстве) предложили эту задачу решить исключительно теоретическим способом

[Smol]

Это мне напоминает старую армейскую лётную шутку над новичком-курсантом: "Беги скорее в каптерку, принеси ведро компрессии"...
Такие вещи в производстве можно делать только практически, ну нет тут никаких теоретических расчетов...

Во всяком случае, мне часто приходится рН водных растворов на нужный уровень выводить у себя в производстве, я только так и поступаю... Поэтому и мне интересно, что по этому поводу коллеги-ученые скажут...

[Polychemist]

Ага, мне тоже так кажется, только эксперимент. Тем более что спирт, как впрочем и вода, могут содержать примеси. И все равно, даже если кто-то что-то рассчитает, прежде чем месить во всем объеме надо будет проверить в маленьком стаканчике.

[Smol]

Нет, ну теоретически - рН - это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода, так что если знать эту концентрацию во всех смешиваемых жидкостях (в исходном спирте, в крепком спирте, в воде, в соляной кислоте) и количество каждого из этих компонентов, то что-то попробовать рассчитать можно... Если пренебречь всякими потенциальными химическими эффектами взаимодействия компонентов (и их примесей) между собой и рассматривать все это только как их чисто физическое смешение... Этакие вещи можно давать студентам как учебную задачку, для того чтобы лучше что такое рН запомнили...

Но данных о рН крепкого спирта и солянки у Вас нет, данных о рН воды - тоже нет (а в зависимости от местности, времени года и способа подготовки воды этот показатель может довольно сильно меняться, от рН=5 до рН=8), так что в производственных условиях самое верное - это только эксперимент...

[Любитель_Манниха]

Но по-любому из 2-х крепких растворов разбавленный не сделаешь

[amik]

Но по-любому из 2-х крепких растворов разбавленный не сделаешь

Любитель, читайте тему внимательней

Воду конечно можно использовать, без нее никак.

[amik]

Возможно вы правы, но мне (новичку на этом производстве) предложили эту задачу решить исключительно теоретическим способом

Похоже, что руководство жаждет проверить умение новичка ориентироваться в понятии pH и соответствующих расчетах
Пойдем по-простому.
pH = -lg(C_H+), для соляной кислоты считаем, что C_HCl=C_H+
рН 2.5 соответствует C_H+=10^-2.5=0.00316моль/л Н⁺, в 50 литрах такого раствора содержится 50*0.00316=0.158 моль.
рН 3 соответствует C_H+=10^-3=0.001моль/л Н⁺, в 200 литрах конечного раствора должно содержаться 200*0.001=0.2 моль.
Следовательно необходимо дополнительно добавить 0.2 - 0.158 = 0.042моль HCl. Для концентрированной соляной кислоты это соответствует ~ 3.8 мл.
Естественно это все кондовая теория

[Smol]

И зачем это, интересно, им на производстве хороший спирт кислотой портить? Да еще перед 23 февраля (и 8 марта)?

[Любитель_Манниха]

Коллега, жжоте
Ну это как посмотреть, там pH было 2.5, станет 3, ближе к 7. И 24% спирт безопасней на праздники, чем 60%. Соды накидать, и...

[Hedgehog]

Такие вещи в производстве можно делать только практически, ну нет тут никаких теоретических расчетов...

Во всяком случае, мне часто приходится рН водных растворов на нужный уровень выводить у себя в производстве, я только так и поступаю... Поэтому и мне интересно, что по этому поводу коллеги-ученые скажут...

+1.
В своё время пытались решить похожую задачку с подщелачиванием раствора солянки в метаноле. Выяснилось, что теоретические расчеты тут не играют, только экспериментом надо..