Какое количество граммов хлорида аммония необходимо добавить к 1 литру 0,1М раствора аммиака, чтобы получить аммиачный

Groza

56

Для решения данной задачи нам понадобится использовать принцип действия буферных растворов, а именно реакцию между аммиаком (NH3) и хлоридом аммония (NH4Cl):

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-

Важно отметить, что реакции протекают в водном растворе.

Первым шагом необходимо сделать предположение о том, что количество добавленного хлорида аммония должно быть существенно меньше, чем находящегося в растворе аммиака. Это предположение позволяет считать концентрацию ионов аммония (NH4+) перед реакцией равной нулю.

Так как значение pH буферного раствора равно 9,9, мы можем определить концентрацию ионов гидроксида (OH-) в растворе. Для этого используется следующее выражение:

pOH = 14 - pH

где pOH - логарифм по основанию 10 от концентрации гидроксидных ионов в растворе.

Теперь мы можем рассчитать значение концентрации гидроксидных ионов:

pOH = 14 - 9,9 = 4,1

Так как реакция между аммиаком и гидроксидом в растворе происходит в соответствии с следующим балансным уравнением:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-

Мы знаем, что концентрации ионов аммония (NH4+) и ионов гидроксида (OH-) в буферном растворе должны быть равны. Следовательно, концентрация гидроксидных ионов в растворе равна:

[OH-] = 10^(-pOH) = 10^(-4,1)

Теперь мы можем рассчитать количество моля ионов гидроксида, зная их концентрацию и объем раствора аммиака:

n(OH-) = [OH-] * V(NH3)

Для получения буферного раствора с желаемым pH, количество моля ионов гидроксида должно быть равно количеству моля ионов аммония (NH4+), которое определяется концентрацией и объемом добавленного хлорида аммония (NH4Cl):

n(NH4+) = n(OH-) = [OH-] * V(NH3) = [NH4+] * V(NH4Cl)

Теперь мы можем рассчитать количество граммов хлорида аммония, которое необходимо добавить:

масса(NH4Cl) = molar mass(NH4Cl) * n(NH4+)

Молярная масса хлорида аммония (NH4Cl) равна 53,49 г/моль.

Обратите внимание, что объем раствора аммиака и объем добавленного хлорида аммония должны быть выражены в одной и той же единице измерения (литрах).

Таким образом, используя все эти данные, достоверно рассчитать необходимое количество граммов хлорида аммония, которое требуется добавить к 1 литру 0,1М раствора аммиака, чтобы получить аммиачный буфер со значением pH равным 9,9.