Какое количество 0,3 молярного раствора HCl нужно добавить к 900 мл 0,1 молярного раствора NH3, чтобы получить буферный

Космическая_Панда

45

Чтобы решить данную задачу, мы будем следовать нескольким шагам.

Шаг 1: Определение реакции диссоциации NH3 и HCl
В данной задаче реакции диссоциации аммиака (NH3) и соляной кислоты (HCl) не заданы, но мы можем их записать следующим образом:
NH3 + HCl -> NH4+ + Cl-

Шаг 2: Определение ионизации NH3
Известно, что константа диссоциации NH3 равна 1,8*10^-5. Это означает, что водородные ионы (Н+) и ионы аммония (NH4+) будут присутствовать в растворе при данной концентрации NH3.

Шаг 3: Определение pH буферного раствора
Задача требует получить буферный раствор с pH 9,25. В буферном растворе содержатся слабая основа (NH3) и ее соответствующая сильная кислота (NH4+). При данном pH значения иона водорода (Н+) будет находиться в соответствии с заданным значением.

Шаг 4: Расчет количества раствора HCl
Для решения этой задачи нам необходимо определить количество раствора HCl, которое нужно добавить к 900 мл 0,1 молярного раствора NH3.

Мы можем использовать уравнение Гендерсона-Хассельбальха, чтобы рассчитать необходимое количество HCl:
pH = pKa + log([A-]/[HA])
где pH - заданное значение pH буферного раствора, pKa - логарифмическое значение константы диссоциации NH3, [A-] и [HA] - концентрации основы и кислоты соответственно.

Поскольку мы хотим поддерживать заданный pH раствора, то соотношение концентраций основы и кислоты будет следующим:
[A-]/[HA] = 10^(pH - pKa)

Подставляя значения в данное уравнение, мы можем рассчитать необходимое отношение основы и кислоты.

Шаг 5: Расчет количества раствора HCl (продолжение)
Теперь мы знаем необходимое отношение между концентрацией основы и кислоты. Мы также знаем, что объем раствора NH3 составляет 900 мл, и его молярность равна 0,1 моляр.

Мы можем использовать это знание для определения необходимого количества раствора HCl.

Для этого сначала посчитаем количество вещества NH3 в 900 мл раствора:
n(NH3) = M(NH3) * V(NH3)
где n(NH3) - количество вещества NH3, M(NH3) - молярность NH3, V(NH3) - объем NH3

Подставляя известные значения, получаем:
n(NH3) = 0,1 моль * 0,9 л = 0,09 моль

Теперь мы можем рассчитать количество вещества NH4+ в заданном pH растворе.
n(NH4+) = [A-]/[HA] * n(NH3)

Подставляя известные значения, получаем:
n(NH4+) = 10^(pH - pKa) * 0,09 моль

И, наконец, мы можем рассчитать необходимое количество раствора HCl, которое нужно добавить.
n(HCl) = n(NH4+) - n(NH3)
где n(HCl) - количество вещества HCl

Подставляя известные значения, получаем:
n(HCl) = (10^(pH - pKa) * 0,09 моль) - 0,09 моль
= 10^(pH - pKa) * 0,09 моль - 0,09 моль

Таким образом, вы должны добавить \(10^(9,25 - (-log(1,8*10^-5))) * 0,09 - 0,09\) моль HCl к 900 мл 0,1 молярного раствора NH3, чтобы получить буферный раствор с pH 9,25.