Какое соотношение кислоты и соли (с одинаковыми концентрациями) нужно для создания буферной смеси с рН 7,3, если используются Н2СО3 и NaHCO3 в качестве компонентов?

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

Чтобы рассчитать соотношение кислоты и соли для создания буферной смеси с определённым pH, мы можем использовать уравнение Хендерсона-Хассельбаха. Это уравнение позволяет нам определить, какое соотношение между кислотой и её солью необходимо для достижения заданного pH.

Уравнение Хендерсона-Хассельбаха имеет следующий вид:

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

Где:

• pH - целевое значение pH (в нашем случае 7,3);
• pKa - константа диссоциации кислоты;
• [A-] - концентрация соли (в нашем случае NaHCO3);
• [HA] - концентрация кислоты (в нашем случае H2CO3).

Теперь нам нужно найти значение pKa для угольной кислоты (H2CO3). Обычно для первой диссоциации (H2CO3 ⇌ H+ + HCO3-) pKa составляет примерно 6,1.

Теперь подставим известные значения в уравнение:

7,3 = 6,1 + log([NaHCO3]/[H2CO3])

Теперь решим уравнение для логарифма:

log([NaHCO3]/[H2CO3]) = 7,3 - 6,1

log([NaHCO3]/[H2CO3]) = 1,2

Теперь нам нужно избавиться от логарифма. Для этого мы возьмем 10 в степень, равную значению логарифма:

[NaHCO3]/[H2CO3] = 10^1,2

Вычислим это значение:

[NaHCO3]/[H2CO3] ≈ 15,85

Это означает, что для достижения pH 7,3 в буферной смеси, вам нужно использовать примерно 15,85 частей NaHCO3 на 1 часть H2CO3. Таким образом, соотношение кислоты и соли составляет примерно:

1 часть H2CO3 к 15,85 частям NaHCO3.

Это значение указывает на то, что необходимо значительно больше соли, чем кислоты, чтобы достичь желаемого уровня pH в буферной системе.