برای حل این مسئله، اطلاعات زیر را استفاده می‌کنیم: 1. در قدم اول، باید بررسی کنیم که چرا انحلال NaOH در آب گرماده است. انحلال NaOH در آب یک فرآیند گرماده است چون حلالیت NaOH در آب باعث شکستن پیوندهای یونی بین یون‌های Na^+ و OH^- می‌شود و این شکست پیوندها انرژی آزاد می‌کند. 2. محاسبه pH آب خالص در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد: - در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد، آب خالص به طور خودبخودی به مقدار بسیار کمی یونیزه می‌شود و غلظت یون‌های H^+ و OH^- هر دو برابر \(1 \times 10^{-7} \, \text{M}\) است. - بنابراین، pH = -log[H^+] که برابر ۷ است. 3. محاسبه pH محلول حاصل: - ناهموار ۱۰ گرم از NaOH داریم که در ۲۵ میلی‌لیتر آب حل شده است. - از فرمول زیر برای محاسبه غلظت مولی NaOH استفاده می‌کنیم: \[ \text{C} = \frac{\text{n}}{\text{V}} \] که در آن C غلظت مولی، n تعداد مول‌های NaOH و V حجم محلول بر حسب لیتر است. - تعداد مول‌های NaOH از فرمول زیر به دست می‌آید: \[ \text{n} = \frac{\text{mass}}{\text{molar mass}} = \frac{10 \, \text{g}}{40 \, \text{g/mol}} = 0.25 \, \text{mol} \] - حجم محلول ۲۵ میلی‌لیتر = ۰.۰۲۵ لیتر است. - بنابراین، غلظت NaOH برابر است با: \[ \text{C} = \frac{0.25 \, \text{mol}}{0.025 \, \text{L}} = 10 \, \text{M} \] - چون NaOH یک باز قوی است، pH به صورت زیر محاسبه می‌شود: \[ \text{pOH} = -\log[\text{OH}^-] = -\log[10] = -1 \] \[ \text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - (-1) = 15 \] بنابراین، pH محلول برابر با ۱۵ است.