Буферна ємність розчину, рішення задач по хімії безкоштовно
Розрахуйте буферну ємність розчину. містить по 1 моль мурашиної кислоти (KД (HCOOH) = 1,77 ⋅ 10 -4) і форміату натрію (HCOONa) в 1 літрі розчину, по відношенню до соляної кислоти (HCl) і гідроксиду натрію (NaOH).
Рішення завдання
Буферна ємність розчину характеризує здатність буферного розчину підтримувати постійне значення pH при додаванні кислоти або лугу.
Буферну ємність розчину виражають кількістю кислоти або лугу, яке необхідно додати до 1 л буферного розчину, щоб знизити або підвищити pH розчину на одиницю. Додавання до буферного розчину кислоти знижує, а додавання лугу збільшує pH розчину.
Буферна ємність розчину тим більше, чим вище концентрація компонентів:
В даному випадку отримуємо:
З H + = 1,77 ⋅ 10 -4 ⋅ 1/1 = 1,77 ⋅ 10 -4 (моль / л).
Обчислимо водневий показник буферного розчину за формулою:
Водневий показник (pH) розчину чисельно дорівнює негативному десятковому логарифму концентрації іонів водню в цьому розчині.
pH (буф. р-ра) = -lg 1,77 ⋅ 10 -4 = 3,75.
Позначимо буферну ємність розчину по відношенню до соляної кислоти (HCl) через х моль. Тоді при додаванні х моль соляної кислоти (HCl) до 1 л розчину
концентрація мурашиної кислоти (HCOOH) збільшиться до (1 + х) моль / л, а концентрація форміату натрію (HCOONa) зменшиться до (1 - х) моль / л.
При додаванні соляної кислоти (HCl) в кількості, що дорівнює буферної ємності розчину, pH розчину знизиться на одиницю, тобто буде рівним 2,75.
З H + = 1,78 ⋅ 10 -3 (моль / л)
Таким чином, буферна ємність розчину по відношенню до соляної кислоти (HCl) дорівнює 0,818 моль / л.
Позначимо буферну ємність розчину по відношенню до гідроксиду натрію (NaOH) через у моль. При додаванні у моль гідроксиду натрію (NaOH) до 1 л розчину
концентрація солі (1 + у) моль / л; концентрація мурашиної кислоти (HCOOH) - (1 - у) моль / л.
При додаванні гідроксиду натрію (NaOH) в кількості, що дорівнює буферної ємності розчину по відношенню до NaOH, pH розчину збільшиться на одиницю і буде рівним 4,75.
З H + = 1,78 ⋅ 10 -5 (моль / л)
Буферну ємність розчину по відношенню до гідроксиду натрію (NaOH) також дорівнює 0,818 моль / л.
буферну ємність розчину по відношенню до соляної кислоти дорівнює 0,818 моль / л;
буферну ємність розчину по відношенню до гідроксиду натрію дорівнює 0,818 моль / л.