. Рассчитайте рН буферного раствора, полученного смешением 100 мл 0.1 М раствора уксусной кислоты и 1000 мл 0,1 М раствора ацетата натрия.
Для расчёта pH буферного раствора, состоящего из уксусной кислоты и ацетата натрия, можно использовать уравнение Хендерсона-Хассельбаха:
\[ \text{pH} = \text{pK}_a + \log\left(\frac{[A^-]}{[HA]}\right) \]
где:
- \([HA]\) — концентрация уксусной кислоты,
- \([A^-]\) — концентрация ацетата натрия,
- \(\text{pK}_a\) — кислотная константа уксусной кислоты.
Для уксусной кислоты \(\text{pK}_a\) ≈ 4.76.
Теперь давайте рассчитаем концентрации уксусной кислоты и ацетата натрия в конечном объёме раствора.
- Конcentration of acetic acid (CH₃COOH) after mixing:
- Исходная концентрация уксусной кислоты: 0.1 М.
- Объём раствора: 100 мл = 0.1 л.
- Количество уксусной кислоты: \(C \cdot V = 0.1 \, \text{моль/л} \cdot 0.1 \, \text{л} = 0.01 \, \text{моль}\).
После смешивания с 1000 мл ацетата натрия общий объём будет: \[ V_{\text{общий}} = 100 \, \text{мл} + 1000 \, \text{мл} = 1100 \, \text{мл} = 1.1 \, \text{л}. \]
Теперь расчитаем новую концентрацию уксусной кислоты: \[ [HA] = \frac{0.01 \, \text{моль}}{1.1 \, \text{л}} \approx 0.00909 \, \text{моль/л}. \]
- Concentration of sodium acetate (CH₃COONa) after mixing:
- Исходная концентрация ацетата натрия: 0.1 М.
- Объём раствора: 1000 мл = 1.0 л.
- Количество ацетата натрия: \(C \cdot V = 0.1 \, \text{моль/л} \cdot 1.0 \, \text{л} = 0.1 \, \text{моль}\).
Теперь расчитаем новую концентрацию ацетата натрия: \[ [A^-] = \frac{0.1 \, \text{моль}}{1.1 \, \text{л}} \approx 0.09091 \, \text{моль/л}. \]
- Теперь подставим значения в уравнение: \[ \text{pH} = 4.76 + \log\left(\frac{0.09091}{0.00909}\right) \approx 4.76 + \log(10) = 4.76 + 1 = 5.76. \]
Таким образом, pH буферного раствора, полученного при смешивании 100 мл 0.1 М раствора уксусной кислоты и 1000 мл 0.1 М раствора ацетата натрия, составляет приблизительно 5.76.
