Каков объем 0,4 мольного раствора соляной кислоты и 0,2 мольного раствора аммиака, требующихся для приготовления

Содержание вопроса: Расчет объемов растворов для приготовления буферного раствора

Пояснение: Чтобы решить данную задачу, нам необходимо учитывать величину pH, константу диссоциации (Ка) и объемы растворов кислоты и основания.

1. Сначала найдем необходимое количество кислоты (HCl) и основание (NH3). Для этого воспользуемся формулой Гендерсона-Хассельбальха:

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

Где pKa - отрицательный логарифм константы диссоциации (для HCl = 5 - (-log10(1.8*10^-5)) = 4,74).
[A-] - концентрация основания (NH3).
[HA] - концентрация кислоты (HCl).

2. Подставим известные значения в формулу и найдем отношение концентраций основания и кислоты:

8,6 = 4,74 + log ([NH3]/[HCl])

3. Теперь нам нужно рассчитать отношение объемов растворов основания и кислоты. Для этого воспользуемся формулой:

[NH3] / [HCl] = V(HCl) / V(NH3)

Где V(HCl) - объем кислоты, а V(NH3) - объем основания.

4. Подставим известные значения в формулу и найдем необходимый объем кислоты:

[NH3] / [HCl] = V(HCl) / V(NH3) = 0,2 / 0,4 = 0,5

Это означает, что объем кислоты должен быть в 0,5 раза больше, чем объем основания.

5. Мы знаем, что сумма объемов кислоты и основания должна быть равна 150 мл:

V(HCl) + V(NH3) = 150

Подставим найденное отношение объемов:

V(HCl) + 0,5 * V(HCl) = 150

6. Решим уравнение:

1,5 * V(HCl) = 150

V(HCl) = 100 мл

7. Найдем объем основания:

V(NH3) = 0,5 * V(HCl) = 0,5 * 100 = 50 мл

Таким образом, для приготовления 150 мл буферного раствора pH 8,6 вам понадобится 100 мл 0,4 М раствора соляной кислоты и 50 мл 0,2 М раствора аммиака.

Совет: Для успешного решения подобных задач рекомендуется хорошо знать формулу Гендерсона-Хассельбальха и уметь применять ее. Также полезно быть внимательным к формулам и точности вычислений.

Задание для закрепления: Если вам нужно приготовить 200 мл буферного раствора с pH 7,2, при заданной концентрации раствора кислоты 0,3 М, какой объем раствора основания вам понадобится? (Ка = 1,8 * 10-5)