Какой объем раствора соляной кислоты был добавлен к 100 мл раствора с pH=7,00 и аналитической концентрацией SR04 = 0,10

Krosha_7375

4

Для решения этой задачи мы воспользуемся уравнением Гендерсона-Хассельбальха:

\[pH = pKa + \log \left( \frac{{[A^-]}}{{[HA]}} \right) \]

где pH - измеренное значение кислотности, pKa - константа диссоциации кислоты (данную константу можно найти в химических справочниках), \([A^-]\) - концентрация диссоциированного аниона (или основания), и \([HA]\) - концентрация недиссоциированной кислоты.

Для данной проблемы мы можем предположить, что исходный раствор содержит только соляную кислоту (НСl) и вода (Н2О). Изначально концентрация аниона Cl^- равна нулю.

Из уравнения Гендерсона-Хассельбальха, мы видим, что изменение pH на 4 единицы равно:

\[4 = pKa + \log \left( \frac{{[H_2O]}}{{[HCl]}} \right) \]

Мы знаем, что концентрация воды не меняется при добавлении соляной кислоты. Таким образом, мы можем принять концентрацию воды за константу.

Давайте выпишем наши уравнения:

\[7 = pKa + \log \left( \frac{{[H_2O]}}{{[HCl]}} \right) \]

\[7 + 4 = pKa + \log \left( \frac{{[H_2O]}}{{[HCl + \Delta HCl]}} \right) \]

где \(\Delta HCl\) - изменение концентрации соляной кислоты.

Теперь сравним два уравнения:

\[pKa + \log \left( \frac{{[H_2O]}}{{[HCl]}} \right) = pKa + \log \left( \frac{{[H_2O]}}{{[HCl + \Delta HCl]}} \right) \]

Отсюда мы можем сделать вывод:

\[\log \left( \frac{{[H_2O]}}{{[HCl]}} \right) = \log \left( \frac{{[H_2O]}}{{[HCl + \Delta HCl]}} \right) \]

Таким образом:

\[ \frac{{[H_2O]}}{{[HCl]}} = \frac{{[H_2O]}}{{[HCl + \Delta HCl]}} \]

Упрощаем уравнение:

\[ [HCl + \Delta HCl] = [HCl] \]

\[\Delta HCl = 0\]

Итак, мы видим, что изменение концентрации соляной кислоты при данном изменении pH будет равно нулю. Это означает, что ни одна капля дополнительной соляной кислоты не была добавлена к исходному раствору объемом 100 мл.