Рассчитайте рН буферного раствора, состоящего из 10 мл раствора уксусной кислоты C(CH3COOH) = 2 моль/л и 15 мл раствора ацетата натрия C(CH3COONa) = 0.1 моль/л

Для расчета pH буферного раствора, содержащего уксусную кислоту (CH₃COOH) и ее соль, ацетат натрия (CH₃COONa), можно воспользоваться уравнением Хендерсона-Хассельбальха: \[ pH = pK_a + \log\left(\frac{[A^-]}{[HA]}\right) \] Где: - \(pK_a\) — отрицательный логарифм константы диссоциации уксусной кислоты. - \([A^-]\) — концентрация ацетата (соли уксусной кислоты). - \([HA]\) — концентрация уксусной кислоты. 1. **Найдем \(pK_a\) уксусной кислоты**. Для уксусной кислоты \(K_a \approx 1.76 \times 10^{-5}\), следовательно: \[ pK_a = -\log(1.76 \times 10^{-5}) \approx 4.75 \] 2. **Рассчитаем количество вещества уксусной кислоты и ацетата натрия**. - Объем уксусной кислоты \(V_{HA} = 10 \, \text{мл} = 0.010 \, \text{л}\), \[ n_{HA} = C_{HA} \cdot V_{HA} = 2 \, \text{моль/л} \cdot 0.010 \, \text{л} = 0.02 \, \text{моль} \] - Объем ацетата натрия \(V_{A^-} = 15 \, \text{мл} = 0.015 \, \text{л}\), \[ n_{A^-} = C_{A^-} \cdot V_{A^-} = 0.1 \, \text{моль/л} \cdot 0.015 \, \text{л} = 0.0015 \, \text{моль} \] 3. **Найдем молярные концентрации в получившемся растворе**. Общий объем буферного раствора: \[ V_{total} = V_{HA} + V_{A^-} = 0.010 \, \text{л} + 0.015 \, \text{л} = 0.025 \, \text{л} \] Концентрация уксусной кислоты: \[ [HA] = \frac{n_{HA}}{V_{total}} = \frac{0.02 \, \text{моль}}{0.025 \, \text{л}} = 0.8 \, \text{моль/л} \] Концентрация ацетата: \[ [A^-] = \frac{n_{A^-}}{V_{total}} = \frac{0.0015 \, \text{моль}}{0.025 \, \text{л}} = 0.06 \, \text{моль/л} \] 4. **Подставим значения в уравнение для pH**: \[ pH = 4.75 + \log\left(\frac{0.06}{0.8}\right) \] \[ \log\left(\frac{0.06}{0.8}\right) = \log(0.075) \approx -1.12 \] Таким образом: \[ pH \approx 4.75 - 1.12 = 3.63 \] **Ответ**: pH буферного раствора составляет примерно 3.63.