Задачи по органической химии Рассчитайте ионную силу раствора , содержащего 0,925 г хлорида кальция и 3,01х1021 молекул гидрокарбоната кальция в 500 мл воды. Как изменится рН формиатного буферного раствора, содержащего 0.1моль кислоты и 0.02 моль соли в 1 л при добавлении 0.01 моль соляной кислоты?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Рассчитаем ионную силу раствора. Сначала найдем мольные массы соединений:
Масса хлорида кальция (CaCl2) = 0,925 г
Масса гидрокарбоната кальция (Ca(HCO3)2) = масса кальция + 2 * масса гидрокарбоната = 40,08 + 2 * (1 + 12 + 16 + 1) = 162,1 г
Теперь найдем количество молей соединений:
n(CaCl2) = 0,925 / 110,98 = 0,00834 моль
n(Ca(HCO3)2) = 3,01х10^21 / (6,022*10^23) = 5,0х10^-3 моль
Ионная сила раствора рассчитывается по формуле:
I = 1/2* с(Ca2+) + 1/2* с(Ca(HCO3)+) + с(Cl-) + 1/2* с(HCO3-)
где с - концентрация ионов. Подставим концентрации:
I = 1/2*0,00834 + 1/2*5,0х10^-3 + 0,00834 + 1/2*5,0х10^-3 = 0,01747
Ионная сила раствора составляет 0,01747.Начнем с рассчета концентраций компонентов после добавления соляной кислоты.
Из уравнения реакции между формиатом натрия и соляной кислотой видно, что образуется формиат натрия и вода. Изначально 0,1 моль кислоты и 0,02 моль соли. После реакции все 0,02 моль соли превратятся в кислоту, то есть у нас будет 0,12 моль кислоты и 0,0 моль соли.
Теперь рассчитаем pH буферного раствора после добавления соляной кислоты. Формиатный буфер имеет рН, равный pKa формиевой кислоты. Расчитаем pKa формиевой кислоты по данными таблицы констант кислот и щелочей: pKa = 3,75.
Теперь воспользуемся уравнением Гендерсона-Хассельбальха: pH = pKa + log([A-]/[HA]), где A- - основание буфера, HA - кислота буфера.
Подставим значения: pH = 3,75 + log(0/0,12) = 3,75 + log(0) = 3,75.
Таким образом, изменение pH буферного раствора после добавления соляной кислоты будет равно 3,75.