Определить как изменится pH буферного раствора, содержащего 200 см3 0.5 М муравьиной кислоты (КНСООН =1.77*10^-4) и 800 см3 0.7м формиата натрия (HCOONa) после добавления к 1 дм3 раствора 0.002 моль соляной кислоты HCl

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся уравнением Гендерсона-Хассельбальха для буферного раствора:

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

где pKa - константа диссоциации для данного буфера, [A-] и [HA] - концентрации основания и кислоты соответственно.

Для муравьиной кислоты:
pKa = -log(Ka) = -log(1.7710^-4) ≈ 3.75,
[HA] = 0.5 М 0.2 дм3 = 0.1 моль,
[A-] = 0.7 М * 0.8 дм3 = 0.56 моль.

Тогда из уравнения Гендерсона-Хассельбальха получаем:

pH = 3.75 + log(0.56/0.1) = 3.75 + log(5.6) ≈ 3.75 + 0.75 = 4.5.

Теперь добавим 0.002 моль HCl. Из уравнения баланса реакции:

HCl + HCOONa -> HCOOH + NaCl.

0.002 моль HCl соединится с 0.002 моль HCOONa, тогда концентрации [A-] и [HA] изменятся следующим образом:
[A-] = 0.56 - 0.002 = 0.558 моль,
[HA] = 0.1 + 0.002 = 0.102 моль.

Вычислим новое значение pH:

pH = 3.75 + log(0.558/0.102) = 3.75 + log(5.47) ≈ 3.75 + 0.74 = 4.49.

Таким образом, pH буферного раствора увеличится незначительно с 4.5 до 4.49 после добавления 0.002 моль HCl.