Как можно рассчитать pH буферного раствора, состоящего из 20 мл 0,2 моль/л муравьиной кислоты (HCOOH) и 20 мл 0,4 моль/л муратвиной соли (HCOONa)?

Химия 11 класс Буферные растворы pH буферного раствора расчет pH муравьиная кислота HCOOH муратвина соль HCOONa 11 класс химия буферный раствор моль/л концентрация раствора химические расчеты Новый

Для расчета pH буферного раствора, состоящего из муравьиной кислоты и её соли, мы можем использовать уравнение Хендерсона-Хассельбаха. Это уравнение позволяет вычислить pH буферного раствора, зная концентрации кислоты и её соли. Давайте разберем шаги решения:

1. Определите концентрации компонентов буфера:
• У нас есть 20 мл 0,2 моль/л муравьиной кислоты (HCOOH).
• У нас есть 20 мл 0,4 моль/л муратвиной соли (HCOONa).
2. Рассчитайте количество моль каждого компонента:
• Количество моль HCOOH = объем (л) × концентрация (моль/л) = 0,020 л × 0,2 моль/л = 0,004 моль.
• Количество моль HCOONa = объем (л) × концентрация (моль/л) = 0,020 л × 0,4 моль/л = 0,008 моль.
3. Определите общую величину объема раствора:
• Общий объем = 20 мл + 20 мл = 40 мл = 0,040 л.
4. Рассчитайте новые концентрации компонентов в буферном растворе:
• Концентрация HCOOH = количество моль / общий объем = 0,004 моль / 0,040 л = 0,1 моль/л.
• Концентрация HCOONa = количество моль / общий объем = 0,008 моль / 0,040 л = 0,2 моль/л.
5. Используйте уравнение Хендерсона-Хассельбаха для расчета pH:
• pH = pKa + log([A-]/[HA]), где:
• [A-] - концентрация соли (HCOONa),
• [HA] - концентрация кислоты (HCOOH),
• pKa муравьиной кислоты примерно равен 3,75.
6. Подставьте значения в уравнение:
• pH = 3,75 + log(0,2/0,1) = 3,75 + log(2) ≈ 3,75 + 0,301 = 4,05.

Таким образом, pH буферного раствора, состоящего из 20 мл 0,2 моль/л муравьиной кислоты и 20 мл 0,4 моль/л муратвиной соли, составляет примерно 4,05.