Раствор о-гидрофталата калия приготовлен растворением 4,0845 г в 100,0 мл воды, раствор соляной кислоты – разбавлением 8,50 мл 36,23% раствора до 1,00 л. Какой объем раствора соляной кислоты следует добавить к 50,0 мл раствора о-гидрофталата калия, чтобы получить буферный раствор с pH =2,70?
Ответы
Ответ:
Для решения задачи необходимо использовать уравнение Гендерсона-Хассельбальха для буферных растворов:
pH = pKa + log([A^-]/[HA]),
где pKa - константа диссоциации слабой кислоты (в данном случае это о-гидрофталевая кислота), [A^-] - концентрация её основания (в данном случае о-гидрофталата калия), [HA] - концентрация самой кислоты.
Значение pKa для о-гидрофталевой кислоты равно 2,89. Следовательно, для получения буферного раствора с pH = 2,70, необходимо регулировать соотношение [A^-]/[HA] в пределах от 1/3 до 3.
Для начала вычислим концентрацию о-гидрофталата калия в 50,0 мл раствора:
4,0845 г / 204,22 г/моль = 0,02 моль (количество молей о-гидрофталата калия в 100,0 мл раствора)
0,02 моль / 2 = 0,01 моль (количество молей о-гидрофталата калия в 50,0 мл раствора)
0,01 моль / 0,05 л = 0,2 М (концентрация о-гидрофталата калия в 50,0 мл раствора)
Теперь используем уравнение Гендерсона-Хассельбальха для определения необходимого количества соляной кислоты:
2,70 = 2,89 + log([A^-]/[HA])
log([A^-]/[HA]) = -0,19
[A^-]/[HA] = 0,70
Концентрация кислоты в буферном растворе составляет примерно 30% от общей концентрации кислоты и её соли. Поэтому, для получения раствора с нужным pH, необходимо добавить к 50,0 мл раствора о-гидрофталата калия такой объем соляной кислоты, чтобы соотношение [A^-]/[HA] равнялось 0,7:3 = 0,23:
0,23 = [HCl]/[KHP]
[HCl] = 0,23 × 0,2 М = 0,046 М
Объем 36,23% раствора соляной кислоты, необходимый для приготовления раствора с концентрацией 0,046 М:
0,046 М × 0
Объяснение:
ЗДЕЛАЙ ПОЖАЛУЙСТА ЛУЧШИЙ ОТВЕТ