Приготовьте 1л аммиачного буферного раствора с pH=9.2 на основе 0.1 молярных растворов аммиака и хлорида аммония. ( Kb=1.76*10-⁶

Для приготовления 1 л аммиачного буферного раствора с pH = 9.2 на основе 0.1 моль/л растворов аммиака (NH₃) и хлорида аммония (NH₄Cl) необходимо использовать уравнение Хендерсона-Хассельбаха:

\[ pH = pK_a + \log \left( \frac{[A^-]}{[HA]} \right) \]

Для аммиака, \( K_b = 1.76 \times 10^{-6} \). Чтобы получить \( pK_a \), воспользуемся соотношением:

\[ K_w = K_a \cdot K_b \]

где \( K_w \) - ионный продукт воды (\( 1 \times 10^{-14} \) при 25 °C). Рассмотрим выражение:

\[ K_a = \frac{K_w}{K_b} = \frac{1 \times 10^{-14}}{1.76 \times 10^{-6}} \approx 5.68 \times 10^{-9} \]

Теперь найдем \( pK_a \):

\[ pK_a = -\log(5.68 \times 10^{-9}) \approx 8.24 \]

Теперь можем подставить полученные значения в уравнение:

\[ 9.2 = 8.24 + \log \left( \frac{[NH₄^+]}{[NH₃]} \right) \]

Отсюда находим отношение:

\[ \log \left( \frac{[NH₄^+]}{[NH₃]} \right) = 9.2 - 8.24 = 0.96 \]

\[ \frac{[NH₄^+]}{[NH₃]} \approx 10^{0.96} \approx 9.12 \]

Это означает, что концентрация хлорида аммония составляет примерно 9.12 раз большую, чем концентрация аммиака.

Обозначим концентрации аммиака и хлорида аммония как \( [NH₃] = x \) и \( [NH₄Cl] = 9.12x \). Так как в растворе должно быть 1 л, мы можем использовать следующую формулу для общей концентрации:

\[ x + 9.12x = 1 \]
\[ 10.12x = 1 \]
\[ x \approx 0.0987 \ \text{моль/л} \]

Теперь по концентрациям:

1. Для аммиака \( [NH₃] \approx 0.0987 \ \text{моль/л} \).
2. Для хлорида аммония \( [NH₄Cl] \approx 9.12 \times 0.0987 \approx 0.975 \ \text{моль/л} \).

Теперь можно приготовить раствор:

1. Измерьте 0.0987 моль аммиака (\( 0.1 \ \text{моль/л} \) – надо взять примерно 987 мл).
2. Измерьте 0.975 моль хлорида аммония (это примерно 975 мл раствора 0.1 моль/л).

Смешайте оба раствора в колбе, добавьте воду до 1 литра, и ваш аммиачный буферный раствор с pH = 9.2 готов!