63 tömeg%-os,1,3818 g/cm^3 sűrűségű salétromsavnak mennyi a pH-ja?

Ez nem olyan nehéz feladat. :) A pH-t a hidrogénionok koncentrcáiójából tudjuk kiszámolni, és mivel a salétromsav erős sav, ebből az következik, hogy szinte 100%-ban disszociál, vagyis a hidrogénionok koncentrációja meg fog egyezni a sav koncentrációjával, tehát csak a sav c-ját kell kiszámolni. Ezt pedig a m/m%-ból és a sűrűségből ki lehet. Persze hiányzik a tömeg, meg a térfogat, úgyhogy bevezetünk egy tetszőleges tömeget, amivel végigszámoljuk a feladatot, és a végén ez ki fog esni, vagyis tök mindegy, hogy mennyit vezetünk be, ugyanaz fog kijönni. Mivel %-ról van szó, vegyünk a savoldatból 100 g-ot. Ebben így 63 g sav van, és 100-63=37g víz (erre lehet nem is lesz szükség tudnunk). Azt viszont ki tudjuk számolni, hogy mennyi a térfogat: V=m/rhó és behelyettesítve az adatokat: V=100g/(1,3818g/cm^3)=72,37 cm^3. Ezt váltsuk át köbdecire, mert a koncentrációt abból számítjuk: V=0,07237 dm^3. És ebben van: n=m/M=63g/(63g/mol)=1mol. Vagyis a koncentráció: c=n/V=1mol/(0,07237dm^3)=13,818 mol/dm^3. És ennek kell a 10-es alapú logaritmusát venned, és annak -1-szeresét: pH=-1,14. Azért lett negatív, mert nagyon tömény (63%) a sav, ami nagyon erős. Persze ilyen töménységben már lehet nem vehető 100%-nak a disszociációfok, és akkor figyelembe kell venni, hogy a salétromsav savállandója, nem végtelen, csak 22, de a gyenge savakhoz képest ez is nagy szám. Érdekes lenne végigszámolni a 22-es savállandóval is. De most nem fogom, talán legközelebb.

Na kiszámoltam úgy is, hogy figyelembe vettem, hogy bár a salétromsav erős sav, de nem végtelen erős, így a savállandója nem végtelen, csak 22, és másodfokú egyenlettel, kijött végül a pH-ra -0,98. Tehát mindenképp negatív lesz a pH, de nem -1 alatt.