Давайте разберем задачу по шагам.
Дано:
- Концентрация аммиака: ( C_{\text{NH}_3} = 0,04,М )
- Концентрация хлорида аммония: ( C_{\text{NH}_4Cl} = 0,06,М )
- ( pK_b ) аммиака: 4,75
Что нужно найти: pH раствора
Шаг 1. Определить систему
Это буферный раствор на основе аммиака (( \text{NH}_3 )) и его соли — хлорида аммония (( \text{NH}_4^+ )).
Такая смесь образует буферную систему, и для определения pH используем уравнение Г fash-Хинч:
[
pH = pK_a + \log \left( \frac{[\text{основание}]}{[\text{кислота}]} \right)
]
Но у нас есть ( pK_b ) аммиака, поэтому сначала найдем ( pK_a ) для ( \text{NH}_4^+ ).
Шаг 2. Найти ( pK_a ) аммония
Порядок вычислений:
[
pK_a = 14 - pK_b
]
Общепринято, что:
[
pK_a(\text{NH}_4^+) = 14 - pK_b(\text{NH}_3) = 14 - 4,75 = 9,25
]
Шаг 3. Использовать уравнение буфера
Так как концентрации соли и основания по условию, то:
[
pH = pK_a + \log \left( \frac{[\text{основание}]}{[\text{кислота}]} \right)
]
Выражения:
- Основание — аммиак ((\text{NH}_3))
- Кислота — ион аммония (\text{NH}_4^+), который идет из хлорида аммония (\text{NH}_4Cl)
Подставим значения:
[
pH = 9,25 + \log \left( \frac{0,04}{0,06} \right)
]
Шаг 4. Вычисление логарифма
[
\frac{0,04}{0,06} = \frac{2}{3} \approx 0,6667
]
[
\log (0,6667) \approx -0,176
]
Шаг 5. Итоговое значение pH
[
pH = 9,25 - 0,176 = 9,07
]
Ответ:
pH раствора примерно равен 9,07
Если нужно более подробное объяснение или есть дополнительные вопросы — обращайтесь!