Каким образом определить pH раствора, полученного путем смешивания 840 мл раствора гидрофосфата натрия с концентрацией

Тема урока: Определение pH раствора с помощью фосфатного буфера

Разъяснение:
Для определения pH раствора смешанного гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с использованием фосфатного буфера, мы можем использовать закон гидролиза солей.

Гидрофосфат натрия (Na2HPO4) является солью слабой кислоты (HPO4-) и сильного основания (Na+), а дигидрофосфат калия (KH2PO4) - солью слабой кислоты (H2PO4-) и слабого основания (K+).

Фосфатный буфер образуется при смешивании растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия.

pH раствора можно определить, используя уравнение гидролиза солей:
H2PO4- + H2O ⇌ HPO4²- + H3O+

pKa (константа кислотности) для реакции может быть найдена в таблицах и равняется 7,20.

Используем формулу для рассчета pH:
pH = pKa + log10 ([HPO4²-]/[H2PO4-]).

В нашем случае:
[HPO4²-] = концентрация гидрофосфата натрия = 0,1 моль/л × 840 мл / (840 мл + 160 мл) = 0,084 моль/л.
[H2PO4-] = концентрация дигидрофосфата калия = 0,1 моль/л × 160 мл / (840 мл + 160 мл) = 0,016 моль/л.

Подставляем значения в формулу:
pH = 7,20 + log10 (0,084/0,016) ≈ 8,10.

Таким образом, pH раствора, полученного путем смешивания данных реагентов при использовании фосфатного буфера, составляет приблизительно 8,10.

Совет:
Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется ознакомиться с основами кислотно-щелочного равновесия и закона гидролиза солей. Изучение pH и понимание его значения поможет вам более глубоко понять процессы гидролиза и буферные системы.

Упражнение:
Смешайте 500 мл раствора гидрофосфата натрия с концентрацией 0,08 моль и 300 мл раствора дигидрофосфата калия с концентрацией 0,12 моль с использованием фосфатного буфера. Определите pH полученного раствора.