Помогите решить, пожалуйста. Какое количество хлорида аммония необходимо растворить в 100 см3 раствора, чтобы достичь рН 6?

Химия 11 класс Буферные растворы хлорид аммония рН 6 100 см3 раствора химия 11 класс расчет концентрации Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать концепцию буферных растворов, так как хлорид аммония (NH4Cl) является солью аммония, которая может участвовать в установлении pH раствора.

Шаги решения:

1. Определим, что нам нужно: Мы хотим получить раствор с pH 6. Это значит, что концентрация ионов водорода (H+) в растворе должна быть 10^(-6) моль/л.
2. Используем уравнение для буферного раствора: В нашем случае, хлорид аммония будет диссоциировать в растворе на ионы аммония (NH4+) и хлорид-ион (Cl-). Ионы аммония могут взаимодействовать с водой, образуя ионы водорода и гидроксид-ион:
   • NH4+ + H2O ⇌ NH3 + H3O+
3. Применим уравнение Хендерсона-Хассельбаха: Для аммония и аммиака это уравнение выглядит так: pH = pKa + log([NH4+]/[NH3])
   • pKa для аммония около 9.25.
   • Таким образом, подставляем известные значения: 6 = 9.25 + log([NH4+]/[NH3])
   • Решаем уравнение для логарифма: log([NH4+]/[NH3]) = 6 - 9.25 = -3.25
   • Теперь возводим в степень 10: [NH4+]/[NH3] = 10^(-3.25)
   • Это дает нам соотношение концентраций NH4+ и NH3.
4. Определим концентрацию NH4+: Поскольку мы хотим получить 100 см³ (или 0.1 л) раствора, давайте обозначим концентрацию NH4+ как C(NH4+). Так как NH4Cl полностью диссоциирует, мы можем записать: C(NH4+) = n(NH4Cl)/V где n(NH4Cl) - количество вещества хлорида аммония, а V - объем раствора в литрах.
5. Подсчитаем количество вещества: Мы знаем, что: [NH4+] = 10^(-3.25) * [NH3] Если мы примем, что [NH3] = 0.1 моль/л (это примерное значение, которое мы можем использовать для расчета), то подставляем: [NH4+] = 10^(-3.25) * 0.1 = 0.00056 моль/л
6. Теперь найдем количество NH4Cl: Используя формулу: n(NH4Cl) = C(NH4+) * V = 0.00056 моль/л * 0.1 л = 0.000056 моль
7. Переведем количество вещества в массу: Молярная масса NH4Cl составляет примерно 53.5 г/моль. Таким образом, масса хлорида аммония будет: m = n * M = 0.000056 моль * 53.5 г/моль = 0.0030 г
8. Итак, для достижения pH 6 в 100 см³ раствора необходимо растворить примерно 0.0030 г хлорида аммония.

Если у вас остались вопросы или что-то непонятно, не стесняйтесь спрашивать!