Рассчитайте рН буферного раствора, состоящего из 50 мл 0,1М раствора СНСООН и 100 мл 0,2М CHCOON a. СН: СООН pKa(- ) = 4,8. CH3 COO
Для расчета pH буферного раствора, состоящего из кислоты (в данном случае, муравьиной кислоты, СН3СООН) и ее соли (ацетата натрия, CH3COONa), мы можем использовать уравнение Гендерсона-Хассельбаха:
\[ pH = pKa + \log\frac{[A^-]}{[HA]} \]
где:
- \( pH \) — искомое значение,
- \( pKa \) — константа диссоциации кислоты, равная 4,8,
- \([A^-]\) — концентрация соли (ацетата),
- \([HA]\) — концентрация кислоты (муравьиной).
Сначала найдем количество вещества каждой из компонентов.
Кислота (CH3COOH):
- Объем раствора: 50 мл = 0,050 л.
- Концентрация: 0,1 М.
- Число молей кислоты: \[ n_{HA} = C \times V = 0,1 \, \text{моль/л} \times 0,050 \, \text{л} = 0,005 \, \text{моль}. \]
Соль (CH3COONa):
- Объем раствора: 100 мл = 0,100 л.
- Концентрация: 0,2 М.
- Число молей соли: \[ n_{A^-} = C \times V = 0,2 \, \text{моль/л} \times 0,100 \, \text{л} = 0,020 \, \text{моль}. \]
Теперь найдем итоговые концентрации компонентов в полученном растворе. Общий объем раствора будет 50 мл + 100 мл = 150 мл = 0,150 л.
Концентрация кислоты: \[ [HA] = \frac{n_{HA}}{V_{total}} = \frac{0,005 \, \text{моль}}{0,150 \, \text{л}} \approx 0,0333 \, \text{моль/л}. \]
Концентрация соли: \[ [A^-] = \frac{n_{A^-}}{V_{total}} = \frac{0,020 \, \text{моль}}{0,150 \, \text{л}} \approx 0,1333 \, \text{моль/л}. \]
Теперь подставим найденные значения в уравнение Гендерсона-Хассельбаха:
\[ pH = 4,8 + \log\frac{0,1333}{0,0333} = 4,8 + \log(4) \approx 4,8 + 0,602 = 5,402. \]
Итак, pH буферного раствора составляет approximately 5,4.
