Буфер сделан путем добавления 0,360 моль CH3COOH и 0,360 моль CH3COONa и достаточного количества воды, чтобы сделать 1,00 л раствора. Значение рН буфера 4,84.
a) Рассчитать pH данного раствора после добавления 0.025 моль NaOH.
b) Для сравнения, вычислить рН полученного результата, если в 0.025 моль NaOH был добавлен 1.00 л чистой воды (пренебрегите объемами величин).
Дополнительное образование
Какое решение будет у задачи по химии?
n1(CH3COONa) = 0,36 моль
n1(CH3COOH) = 0,36 моль
n(NaOH) = 0,25 моль
V1 = 1,0 л
V2 = 1,0 л
Kd(CH3COOH) = 1,8*10^(-5)
Молярные концентрации уксусной кислоты и ацетата натрия в первом буферном растворе.
См1(CH3COOH) = n1(CH3COOH)/V1 = 0,36/1,0 = 0,36 моль/л
См1(CH3COONa) = n1(CH3COONa)/V1 = 0,36/1,0 = 0,36 моль/л
После добавления к буферному раствору твердого NaOH произойдет его реакция с уксусной кислотой. В результате в буферном растворе изменится молярная концентрация уксусной кислоты и ацетата натрия.
NaOH + CH3COOH = CH3COONa + H2O
Количество вещества прореагировавшей уксусной кислоты и дополнительно образовавшегося ацетата натрия.
n2(CH3COONa) = n2(CH3COOH) = n(NaOH) = 0,25 моль
Количество вещества ацетата натрия и уксусной кислоты во втором буферном растворе
n(CH3COONa) = n1(CH3COONa) + n2(CH3COONa) = 0,36 + 0,25 = 0,61 моль
n(CH3COOH) = n1(CH3COOH) – n2(CH3COOH) = 0,36 – 0,25 = 0,11 моль
Поскольку к раствору был добавлен твердый NaOH, то будем считать, что его растворение произошло без изменения объема буферного раствора. Тогда молярные концентрации уксусной кислоты и ацетата натрия во втором буферном растворе.
См2(CH3COOH) = n(CH3COOH)/V1 = 0,11/1,0 = 0,11 моль/л
См2(CH3COONa) = n(CH3COONa)/V1 = 0,61/1,0 = 0,61 моль/л
Тогда молярная концентрация ионов водорода Н (+) во втором растворе
[H(+)] = Kd(CH3COOH)*Cм (CH3COOH)/См (CH3COONa) = 1,8*10^(-5)*0,11/0,61 = 3,2*10^(-6)
Водородный показатель второго буферного раствора
рН = – lg[H(+)] = – lg 3,2*10^(-6) = 6 – lg 3,2 = 5,5
При добавлении NaOH в буферный раствор водородный показатель раствора увеличился.
Если к первому буферному раствору был добавлен не твердый NaOH, а раствор объемом 1,0 л, содержащий 0,25 моль NaOH, то количество вещества ацетата натрия и уксусной кислоты в третьем буферном растворе будет таким же как и во втором растворе. Изменится лишь объем раствора, а, значит, и молярная концентрация ацетата натрия и уксусной кислоты в третьем буферном растворе.
См3(CH3COOH) = n(CH3COOH)/[V1 + V2] = 0,11/2,0 = 0,055 моль/л
См3(CH3COONa) = n(CH3COONa)/[V1 + V2] = 0,61/2,0 = 0,305 моль/л
Тогда молярная концентрация ионов водорода Н (+) в третьем растворе
[H(+)] = Kd(CH3COOH)*Cм (CH3COOH)/См (CH3COONa) = 1,8*10^(-5)*0,055/0,305 = 3,2*10^(-6)
Водородный показатель третьего буферного раствора
рН = – lg[H(+)] = – lg 3,2*10^(-6) = 6 – lg 3,2 = 5,5
При добавлении воды в буферный раствор водородный показатель раствора не изменился.
n1(CH3COOH) = 0,36 моль
n(NaOH) = 0,25 моль
V1 = 1,0 л
V2 = 1,0 л
Kd(CH3COOH) = 1,8*10^(-5)
Молярные концентрации уксусной кислоты и ацетата натрия в первом буферном растворе.
См1(CH3COOH) = n1(CH3COOH)/V1 = 0,36/1,0 = 0,36 моль/л
См1(CH3COONa) = n1(CH3COONa)/V1 = 0,36/1,0 = 0,36 моль/л
После добавления к буферному раствору твердого NaOH произойдет его реакция с уксусной кислотой. В результате в буферном растворе изменится молярная концентрация уксусной кислоты и ацетата натрия.
NaOH + CH3COOH = CH3COONa + H2O
Количество вещества прореагировавшей уксусной кислоты и дополнительно образовавшегося ацетата натрия.
n2(CH3COONa) = n2(CH3COOH) = n(NaOH) = 0,25 моль
Количество вещества ацетата натрия и уксусной кислоты во втором буферном растворе
n(CH3COONa) = n1(CH3COONa) + n2(CH3COONa) = 0,36 + 0,25 = 0,61 моль
n(CH3COOH) = n1(CH3COOH) – n2(CH3COOH) = 0,36 – 0,25 = 0,11 моль
Поскольку к раствору был добавлен твердый NaOH, то будем считать, что его растворение произошло без изменения объема буферного раствора. Тогда молярные концентрации уксусной кислоты и ацетата натрия во втором буферном растворе.
См2(CH3COOH) = n(CH3COOH)/V1 = 0,11/1,0 = 0,11 моль/л
См2(CH3COONa) = n(CH3COONa)/V1 = 0,61/1,0 = 0,61 моль/л
Тогда молярная концентрация ионов водорода Н (+) во втором растворе
[H(+)] = Kd(CH3COOH)*Cм (CH3COOH)/См (CH3COONa) = 1,8*10^(-5)*0,11/0,61 = 3,2*10^(-6)
Водородный показатель второго буферного раствора
рН = – lg[H(+)] = – lg 3,2*10^(-6) = 6 – lg 3,2 = 5,5
При добавлении NaOH в буферный раствор водородный показатель раствора увеличился.
Если к первому буферному раствору был добавлен не твердый NaOH, а раствор объемом 1,0 л, содержащий 0,25 моль NaOH, то количество вещества ацетата натрия и уксусной кислоты в третьем буферном растворе будет таким же как и во втором растворе. Изменится лишь объем раствора, а, значит, и молярная концентрация ацетата натрия и уксусной кислоты в третьем буферном растворе.
См3(CH3COOH) = n(CH3COOH)/[V1 + V2] = 0,11/2,0 = 0,055 моль/л
См3(CH3COONa) = n(CH3COONa)/[V1 + V2] = 0,61/2,0 = 0,305 моль/л
Тогда молярная концентрация ионов водорода Н (+) в третьем растворе
[H(+)] = Kd(CH3COOH)*Cм (CH3COOH)/См (CH3COONa) = 1,8*10^(-5)*0,055/0,305 = 3,2*10^(-6)
Водородный показатель третьего буферного раствора
рН = – lg[H(+)] = – lg 3,2*10^(-6) = 6 – lg 3,2 = 5,5
При добавлении воды в буферный раствор водородный показатель раствора не изменился.
Похожие вопросы
- Здравствуйте! Нужна помочь в решении задачи по химии. Нужен ход решения.
- Никак не могу решить эту задачу по химии
- Нужна помощь в решении задачи по дискретной математике
- помогите решить задачу по органической химии
- Химия Турлом, задача по неорганике.
- ОЛИМПИАДА ПО МАТЕМАТИКЕ. МОЖЕТЕ СКИДОВАТЬ ОТВЕТЫ ПО ОДНОЙ ЗАДАЧЕ. Заранее спасибо.
- Объясните,пожалуйста,как можно подробнее решение таких задач:
- Помогите решить олимпиадные задачи по математике
- 4 логические задачи
- Зачем нам нужна химия?