Как можно выяснить pH в 0,02 М растворе муравьиной кислоты, если в 1 л раствора кислоты было добавлено 0,001 моль HCOONa?

Химия 11 класс Буферные растворы pH раствора муравьиная кислота HCOONa расчет pH химия 11 класс кислотно-основные реакции 0,02 М раствор добавление соли водородные ионы равновесие в растворе Новый

Чтобы выяснить pH раствора, в который добавлена муравьиная кислота (HCOOH) и мурат натрия (HCOONa), необходимо учесть, что HCOONa является солью иона HCOO-, который является конъюгированным основанием к муравьиной кислоте.

Следуйте этим шагам для расчета pH:

1. Определите концентрацию HCOOH и HCOO- в растворе:
   • В 1 литре раствора у нас 0,02 моль HCOOH (так как это 0,02 М раствор).
   • При добавлении 0,001 моль HCOONa, мы добавляем 0,001 моль HCOO-. Поскольку HCOONa полностью диссоциирует, концентрация HCOO- в растворе будет равна 0,001 моль в 1 литре.
   • Таким образом, общая концентрация HCOO- в растворе будет 0,001 М.
2. Запишите уравнение для диссоциации муравьиной кислоты:
   • HCOOH ⇌ H+ + HCOO-
3. Используйте закон действия масс для равновесия:
   • Кислотная константа (Ka) для муравьиной кислоты равна 1,8 * 10^-4.
   • Запишем выражение для Ka: Ka = [H+][HCOO-] / [HCOOH].
   • Подставим известные значения: Ka = [H+][0,001] / [0,02 - x], где x – это концентрация ионов водорода.
4. Приблизим, что x будет малым по сравнению с 0,02:
   • Тогда [HCOOH] ≈ 0,02, и у нас получится: Ka = [H+][0,001] / [0,02].
   • Подставим значение Ka: 1,8 * 10^-4 = [H+][0,001] / [0,02].
   • Решим это уравнение относительно [H+]: [H+] = (1,8 * 10^-4 * 0,02) / 0,001 = 3,6 * 10^-3 М.
5. Теперь находим pH:
   • pH = -log[H+].
   • Подставим значение [H+]: pH = -log(3,6 * 10^-3) ≈ 2,44.

Таким образом, pH в 0,02 М растворе муравьиной кислоты с добавлением 0,001 моль HCOONa составляет примерно 2,44.