Аналитическая химия pH раствора

HCl + NH4OH = NH4Cl + H2O
n(HCl) = C*V=0.15*20=3 ммоль
n(NH4OH) = 0.15*30=4.5 ммоль
кислота в недостатке n(NH4Cl)=n(HCl)=3 ммоль
n(NH4OH) ост = 4.5-3=1.5 ммоль
образован основной буферный раствор
[OH-]= Kb * Cосн / С соли
Kb- константа диссоц. слабого основания - табл. величина
[OH-] = K(NH4OH) *C(NH4OH)/C(NH4Cl)
т.к. все компоненты в одном растворе, то м. считать через кол. в-ва
[OH-]= 1.8*10^-5 * 1.5/3=9*10^-6 моль/л
pOH= -lg[OH-]=5.05
pH = 14-pOH=8.95

для осн. буф. раствора рН м. рассчитать по ф-ле
pH=14 - рКосн + lg (Cосн / Cсоли)
тут pK осн = -lgK(NH4OH)

Рад оценки и подписки
Найдем количество молей NH3 и HCl:

n(NH3) = c(NH3) * V(NH3) = 0.15 моль/л * 0.03 л = 0.0045 моль

n(HCl) = c(HCl) * V(HCl) = 0.15 моль/л * 0.02 л = 0.003 моль

Так как мы добавили кислоту в щелочной раствор, то первым шагом произойдет реакция протонов H+ с OH-:

H+ + OH- → H2O

n(H+)≤n(OH-)

n(OH-) = c(NH3) * V(NH3) = 0.15 моль/л * 0.03 л = 0.0045 моль

n(H+) = n(HCl) = 0.003 моль

Так как n(H+) < n(OH-), то H+ расходуется полностью на реакцию с OH-, а остаток OH- (0.0045 - 0.003 = 0.0015 моль) остается в растворе.

Таким образом, концентрация OH- равна:

c(OH-) = n(OH-) / V(раствор) = 0.0015 моль / (0.03 л + 0.02 л) = 0.015 моль/л

pOH = -log[OH-] = -log(0.015) ≈ 1.82

pH + pOH = 14, следовательно:

pH = 14 - pH = 14 - 1.82 ≈ 12.18

Ответ: pH раствора равен приблизительно 12.18.