Зміст
рН і рКа - важливі параметри розчину в багатьох областях хімії, включаючи розрахунки, що стосуються кислотно-лужної рівноваги. pH - це універсальний показник кислотності, визначений як негативний логарифм, до основи 10 "концентрації іонів водню" розчину, і виражається як: pH = -log. В дужках позначається концентрація, а знак "+" позначає заряд іона водню. pKa - негативний логарифм основи 10 "константи дисоціації" слабкої кислоти. Наприклад, дисоціація слабкої кислоти "HA" пишеться: Ka = /, де A- "кон'югована основа" кислоти. Тому pKa = -log Ka. Кожна слабка кислота має унікальне значення pKa. Використовуйте рівняння Гендерсона-Хассельбальха для обчислення рН буферного розчину, який є розчином слабкої кислоти та її кон'югованої основи, коли рКа кислоти відомий. Це рівняння виражається: pH = pKa + log (/).
Припустимо, у вас буферний розчин, який готували додаванням 25,0 мл 0,1 М розчину гідроксиду натрію (NaOH) до 75,0 мл 0,1 М розчину оцтової кислоти (CH3COOH), де "М" позначає молярну концентрацію. Зауважимо, що оцтова кислота реагує з NaOH, утворюючи кон'югатну основу, CH3C00H-, таким чином: CH3COOH + NaOH = CH3C00- + Na + H20. Для розрахунку рН необхідно обчислити кількість кислоти та кон'югату основи в буферному розчині після реакції.
Обчисліть початкові молі основи та кислоти в буферному розчині. Наприклад, молі NaOH = 25,0 мл х 0,1 моль / літр х 1 л / 1000 мл = 0,0025 молей; моли CH3COOH = 75,0 мл х 0,10 моль / літр х 1 л / 1000 мл = 0,0075 молей.
Зауважимо, що при змішуванні розчинів CH3COOH споживає іони OH- (гідроксил), пов'язані з NaOH, так що залишається 0,0050 молів CH3COOH (кислоти), 0,0025 молів CH3COO- (підстави) і 0 молей OH- .
Замініть рКа кислоти (4,74 для оцтової кислоти) та концентрації кислоти та основи в рівняння Гендерсона-Хассельбальха для обчислення рН буферного розчину. Наприклад, pH = 4,74 + log (0,0025 / 0,005) = 4,74 + log 0,5 = 4,44.