Какое соотношение кислоты и соли (при равных концентрациях) нужно для получения буферной смеси из растворов Н2СО3 и NaHCO3 при рН=7,3?

Химия 11 класс Буферные растворы буферная смесь кислота и соль Н2СО3 NaHCO3 рН 7,3 химия 11 класс соотношение компонентов равные концентрации Новый

Для получения буферной смеси из растворов угольной кислоты (H2CO3) и бикарбоната натрия (NaHCO3) при определенной рН, нам нужно использовать уравнение Хендерсона-Хассельбаха. Это уравнение связывает рН буферного раствора с концентрациями кислоты и её соли.

Уравнение Хендерсона-Хассельбаха выглядит следующим образом:

pH = pKa + log([A-]/[HA])

Где:

• pH - это желаемое значение рН раствора (в нашем случае 7,3).
• pKa - это константа диссоциации кислоты. Для угольной кислоты pKa1 ≈ 6,35 (для первой диссоциации).
• [A-] - концентрация соли (в нашем случае NaHCO3).
• [HA] - концентрация кислоты (в нашем случае H2CO3).

Теперь подставим известные значения в уравнение:

1. Мы знаем, что pH = 7,3.
2. pKa = 6,35.
3. Подставляем значения в уравнение:

7,3 = 6,35 + log([NaHCO3]/[H2CO3])

Теперь нужно решить это уравнение для нахождения соотношения:

1. Вычтем pKa из pH:

7,3 - 6,35 = log([NaHCO3]/[H2CO3])

2. Это дает:

0,95 = log([NaHCO3]/[H2CO3])

3. Теперь преобразуем логарифм в экспоненциальную форму:

[NaHCO3]/[H2CO3] = 10^0,95

4. Вычисляем 10^0,95, что примерно равно 891,25.

Таким образом, соотношение концентраций соли и кислоты, необходимое для получения буферной смеси с рН = 7,3, составляет:

[NaHCO3] : [H2CO3] ≈ 891 : 1

Это означает, что для достижения нужного значения рН в буферной системе, необходимо использовать примерно 891 часть бикарбоната натрия на 1 часть угольной кислоты.