Каков будет новый pH раствора ацетата натрия после его разбавления в 10 раз? Константа диссоциации уксусной кислоты

Chaynyy_Drakon

17

Хорошо, рассмотрим эту задачу более подробно. Для начала, нам необходимо понять, что такое pH и как он связан с концентрацией ионов водорода в растворе.

pH - это мера кислотности или щелочности раствора и определяется, исходя из концентрации ионов водорода (H+) в растворе. pH шкала имеет значения от 0 до 14: значения от 0 до 7 соответствуют кислотной среде, значение 7 - нейтральной среде, а значения от 7 до 14 - щелочной среде.

Теперь давайте перейдем к задаче. У нас есть раствор ацетата натрия, который мы собираемся разбавить в 10 раз. Известно, что константа диссоциации уксусной кислоты (CH3COOH) равна 1,8*10^-5.

Ацетат натрия (CH3COONa) является солью, которая полностью диссоциирует в водном растворе, образуя ионы ацетата (CH3COO-) и натрия (Na+). При разбавлении раствора ацетата натрия, концентрация ионов ацетата и натрия не изменяются, так как происходит только добавление дополнительного количества растворителя (воды).

Теперь, чтобы найти новый pH такого разбавленного раствора, мы можем воспользоваться формулой Гендерсона-Хассельбальх: pH = pKa + log([A-]/[HA]), где pKa - логарифмический отрицательный десятичный логарифм константы диссоциации (pKa = -log(Ka)), [A-] - концентрация ацетата (CH3COO-), а [HA] - концентрация уксусной кислоты (CH3COOH).

В данном случае, у нас нет прямого значения концентрации ацетата или уксусной кислоты, но мы знаем, что ацетат полностью диссоциирует, поэтому его концентрация будет зависеть только от объема раствора. Поскольку мы разбавляем исходный раствор в 10 раз, концентрация ацетата также будет уменьшена в 10 раз, т.е. [A-] = [A-]_начальная / 10.

Теперь, зная pKa исходной уксусной кислоты, а также изменение концентрации [A-], мы можем найти новое значение pH с использованием формулы:

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

Давайте рассчитаем новое значение pH:

pKa = -log(1,8*10^-5) = 4,74

[A-] = [A-]_начальная / 10

Теперь у нас нет точного значения начальной концентрации ацетата, но мы можем предположить, что исходный раствор был насыщен и концентрация ацетата была равна его растворимости в воде. Например, пусть начальная концентрация ацетата была 0,1 М.

[A-] = 0,1/10 = 0,01 M

Теперь мы можем подставить все значения в формулу:

pH = 4,74 + log(0,01/0,1) = 4,74 + log(0,1) = 4,74 - 1 = 3,74

Таким образом, новое значение pH после разбавления раствора ацетата натрия в 10 раз составит примерно 3,74.