Каким образом следует смешать растворы гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с концентрацией 0,1 моль/л каждый

Тема вопроса: Буферные растворы

Пояснение: Буферный раствор - это раствор, который способен поддерживать постоянный уровень pH. Для создания буферного раствора с заданным pH мы должны использовать слабую кислоту и ее соответствующую соль, или слабую основу и ее соответствующую соль. В данной задаче мы имеем дело с гидрофосфатом натрия и дигидрофосфатом калия.

Гидрофосфат натрия (Na2HPO4) является основанием, а дигидрофосфат калия (KH2PO4) - его соответствующей солью. Чтобы получить раствор с заданным pH 7,4, мы должны подобрать соотношение между слабой основой и ее солью. В данном случае, кислотная степень дигидрофосфата калия (pKa) равняется 6,16·10-8.

Чтобы подобрать оптимальное соотношение между гидрофосфатом натрия и дигидрофосфатом калия, мы можем использовать уравнение Гендерсона-Хассельбальха:

pH = pKa + log([Соль]/[Основание]), где [Соль] - концентрация соли и [Основание] - концентрация основания.

Подставляем известные значения в уравнение и решаем его относительно [Соль] и [Основание] для заданного pH 7,4.

Пример: Концентрация гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия составляет 0,1 моль/л каждый. Какое соотношение между этими растворами позволит получить буферный раствор с pH 7,4?

Совет: Для понимания и работы с буферными растворами полезно знать pKa слабых кислот и оснований, а также уметь использовать уравнение Гендерсона-Хассельбальха.

Закрепляющее упражнение: Если у вас есть раствор гидрофосфата натрия (Na2HPO4) с концентрацией 0,2 моль/л и раствор дигидрофосфата калия (KH2PO4) с концентрацией 0,1 моль/л, посчитайте pH буферного раствора, полученного путем смешивания этих растворов в определенном соотношении.