Question

Визначте рН гідрогенкарбонатної буферної системи, в якій концентрація кислоти становить 0,01 моль/л, а солі - 0,15 моль/л; рК(Н2СО3) = 6,1. Як змінитья рН при добавлянні до 1 л цього розчину 0,1 моль НСІ?​

Answer 1

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

де pK - константа дисоціації для H2CO3, [A-] - концентрація базичної (кон'югованої до H2CO3) складової (HCO3-), [HA] - концентрація кислотної (H2CO3) складової.

pK для H2CO3 дорівнює 6,1.

Ваша система містить H2CO3 (кислоту) і HCO3- (базу). Дані для концентрацій такі:

[H2CO3] = 0,01 моль/л
[HCO3-] = 0,15 моль/л

Тепер розрахуємо pH:

pH = 6,1 + log(0,15/0,01)
pH = 6,1 + log(15)

pH = 6,1 + 1,18

pH ≈ 7,28

Отже, початковий pH буферної системи дорівнює близько 7,28.

Тепер, коли ви додаєте 0,1 моль HCl (сильної кислоти), ця кислота реагує з базою (HCO3-) у буфері. Реакція полягає в наступному:

HCl + HCO3- -> H2CO3 + Cl-

H2CO3, утворений в результаті цієї реакції, може далі розпадатися на CO2 і H2O:

H2CO3 -> CO2 + H2O

Це призведе до зменшення концентрації HCO3- і збільшення концентрації H2CO3, що в свою чергу знижує рН. Точне значення зміни рН залежить від кількості доданої HCl та вихідних концентрацій H2CO3 та HCO3-.