Рассчитайте рН и буферную емкость раствора, содержащего 0,4 моль СН3СООН (Кa = 1,7510-5) и 0,6 моль СН3СООNa в 1 л раствора, по отношению к НСl и NaOH.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи сначала найдем концентрации всех компонентов раствора:

Концентрация CH3COOH:
CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O+
Стартовая концентрация CH3COOH: 0,4 моль
Из уравнения реакции видно, что при полной диссоциации 1 моль CH3COOH дают 1 моль CH3COO- и 1 моль H3O+.
Так как реакция происходит не до конца, то концентрация CH3COOH будет равна 0,4 - x моль
Константа диссоциации Ka = [CH3COO-][H3O+]/[CH3COOH] = 1,7510^(-5)
x^2/(0,4-x) = 1,7510^(-5)
Приближенно, x^2 = 1,7510^(-5) 0,4
x = 0,004
Таким образом, концентрация CH3COO- и H3O+ будет равна 0,004 моль.

Концентрация CH3COO-:
CH3COONa = CH3COO- + Na+
0,6 моль CH3COONa дает 0,6 моль CH3COO-
Таким образом, концентрация CH3COO- равна 0,6 моль.

Теперь рассчитаем рН раствора:
pH = -log[H3O+]
pH = -log(0,004) = 2,4

Буферная емкость раствора:
beta = [CH3COO-]/[CH3COOH]
beta = 0,004 / (0,4-0,004) ≈ 0,01

Таким образом, рН раствора равен 2,4, буферная емкость составляет примерно 0,01 по отношению к HCl и NaOH.