Задача по химии, нужно решение Как изменится величина pH буферной смеси,состоящей из 0,5000м муравьиной кислоты (рК=3,75) и 0,5000м формиата натрия, при добавлении к ней 0,1000м серной кислоты?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи можно воспользоваться уравнением Гендерсона-Хассельбальха для буферных растворов:

pH = pKa + log([A-]/[HA]),

где pKa - константа диссоциации кислоты
[A-] - концентрация основания/basе
[HA] - концентрация кислоты/acid.

Для данной задачи мы имеем буферную смесь муравьиной кислоты и формиата натрия:

C(HCOOH) = 0,5000
C(HCOONa) = 0,5000 М

pKa(HCOOH) = 3,75

Сначала найдем значения [A-] и [HA] для буферной системы до добавления серной кислоты:

[A-] = C(HCOONa) = 0,5000
[HA] = C(HCOOH) = 0,5000 М

pH = pKa + log([A-]/[HA]) = 3,75 + log(0,5000/0,5000) = 3,75

Теперь после добавления 0,1000 М серной кислоты к буферной смеси, произойдет реакция нейтрализации муравьиной кислоты и серной кислоты:

HCOOH + H2SO4 -> HCOOSO3H + H2O

После нейтрализации образуется муравьиная кислота HCOOH, которая является слабой кислотой. Теперь найдем значения [A-] и [HA] после добавления серной кислоты:

[A-] = C(HCOO-) = C(HCOONa) + C(HCOOH) = 0,5000 + 0,1000 = 0,6000
[HA] = C(HCOOH) = 0,5000 - 0,1000 = 0,4000 М

pH = pKa + log([A-]/[HA]) = 3,75 + log(0,6000/0,4000) = 3,75 + log(1,5) ≈ 3,75 + 0,176 = 3,926

Таким образом, после добавления 0,1000 М серной кислоты в буферную смесь изменится значение pH с 3,75 до примерно 3,926.