Какое будет рН раствора, содержащего смесь бикарбоната натрия 0.04 M и карбоната натрия 0.3 M?

См (NaHCO3) = 0,04 M
См (Na2CO3) = 0,03 M
Kd1(H2CO3) = 4,5*10^(-7)

Смесь солей бикарбоната натрия NaHCO3 и карбоната натрия Na2CO3 представляет собой буферный раствор, полученный добавлением слабой кислоты H2CO3 к раствору ее соли Na2CO3.
Пусть объем раствора равен 1,0 л.
V = 1,0 л
Найдем количество вещества ионов Na(+) и CO3(2-) в буферном растворе
n(Na(+)) = [См (NaHCO3) + 2Cм (Na2CO3)]*V = (0,04 + 2*0,03)*1,0 = 0,1 моль
n(CO3(2-)) = [См (NaHCO3) + Cм (Na2CO3)]*V = (0,04 + 0,03)*1,0 = 0,07 моль
Количество вещества Na2CO3 в первоначальном растворе
n1(Na2CO3) = n(Na(+))/2 = 0,1/2 = 0,05 моль
Тогда количество вещества ионов CO3(2-) в первоначальном растворе
n1(CO3(2-)) = n1(Na2CO3) = 0,05 моль
Количество вещества H2CO3, которое добавили в первоначальный раствор.
n(H2CO3) = n(CO3(2-)) – n1(CO3(2-)) = 0,07 – 0,05 = 0,02 моль
Молярные концентрации карбоната натрия Na2CO3 и угольной кислоты H2CO3 в буферном растворе.
См1(Na2CO3) = n1(Na2CO3)/V = 0,05/1,0 = 0,05 моль/л
См (H2CO3) = n(H2CO3)/V = 0,02/1,0 = 0,02 моль/л
Молярная концентрация ионов водорода Н (+) в буферном растворе, образованном слабой кислотой и ее солью.
[H(+)] = Kd(кислоты) *Cм (кислоты) /См (соли) = Kd1(H2CO3)*См (H2CO3)/См1(Na2CO3) = 4,5*10^(-7)*0,02/0,05 = 1,8*10^(-7) моль/л
Водородный показатель буферного раствора
рН = - lg[H(+)] = – lg 1,8*10^(-7) = 7 – lg 1,8 = 6,74