Calculate the pH and [H3O+] of the following solutions: a) 0.20 M potassium hydroxide (KOH, strong...

Free

60.1K

Verified Solution

Question

Chemistry

Calculate the pH and [H3O+] of the following solutions:
a) 0.20 M potassium hydroxide (KOH, strong base)
b) 0.10 M propanoic acid (CH3CH2COOH, Ka = 1.3 x 10-5)
c) 1.50 M diethyl amine ((CH3)2NH, Kb = 5.9 x 10-4)

Answer & Explanation Solved by verified expert

3.8 Ratings (674 Votes)

a. KOH ---------> K⁺ + OH^-

Â Â Â Â 0.2MÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 0.2M

[OH-]Â Â = [KOH]

[OH-] = 0.2M

[H3O+] = Kw/[OH-]

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â = 1*10^-14/0.2

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â = 5*10^-14 M

PHÂ Â = -log[H3O+]

Â Â Â Â Â Â = -log5*10^-14

Â Â Â Â Â = 13.3010

b.Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â CH3CH2COOH + H2O ---------> CH3CH2COO- + H3O⁺

Â Â Â Â Â Â Â Â Â IÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 0.1Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 0Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 0

Â Â Â Â Â Â Â Â CÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â -xÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +xÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +x

Â Â Â Â Â Â Â Â EÂ Â Â Â Â Â Â Â Â 0.1-xÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +xÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +x

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Ka = [CH3CH2COO-][H3O+]/[CH3CH2COOH]

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 1.3*10^-5Â Â Â = x*x/0.1-x

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 1.3*10^-5 *(0.1-x) = x²

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â xÂ Â = 0.001133

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â [H3O+] = x = 0.001133M

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â PHÂ Â = -log[H3O+]

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â = -log0.001133

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â = 2.9457

c.Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â (CH3)2NH + H2O ----------> (CH3)2NH2^+ + OH^-

Â Â Â Â Â Â IÂ Â Â Â Â Â Â Â 1.5Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 0Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 0

Â Â Â Â CÂ Â Â Â Â Â Â Â Â -xÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +xÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +x

Â Â Â Â EÂ Â Â Â Â Â Â 1.5-xÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +xÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â +x

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â KbÂ Â = [ (CH3)2NH2^+] [OH^-]/[(CH3)2NH]

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 5.9*10^-4Â Â Â = x*x/1.5-x

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â 5.9*10^-4 *(1.5-x) = x²

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â x = 0.02945

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â [OH^-] = x = 0.02945M

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â [H3O+] = Kw/[OH^-]

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â = 1*10^-14/0.02945

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â = 3.395*10^-13 M

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â PHÂ Â Â Â Â Â Â = -log[H3O+]

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â = -log3.395*10^-13

Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â = 12.4691

Get Answers to Unlimited Questions

Join us to gain access to millions of questions and expert answers. Enjoy exclusive benefits tailored just for you!

Membership Benefits:

Unlimited Question Access with detailed Answers
Zin AI - 3 Million Words
10 Dall-E 3 Images
20 Plot Generations
Conversation with Dialogue Memory
No Ads, Ever!
Access to Our Best AI Platform: Flex AI - Your personal assistant for all your inquiries!

Become a Member