С использованием уравнения Хассельбаха-Хендерсона, пожалуйста, определите значение рН аммиачного буферного раствора

Zolotoy_Ray

35

Для решения данной задачи воспользуемся уравнением Хассельбаха-Хендерсона, которое определяет значение pH для аммиачного буферного раствора. Используя данное уравнение, мы можем найти значение pH раствора, зная его состав.

Уравнение Хассельбаха-Хендерсона имеет вид:
\[pH = pKa + \log \left(\frac{[A^-]}{[HA]}\right)\]

Где:
- pH - значение рН буферного раствора,
- pKa - отрицательный логарифм по основанию 10 константы диссоциации буферной кислоты (в данном случае, аммония),
- [A^-] - концентрация ионов аммония (NH4+),
- [HA] - концентрация неионизированной формы аммония (NH3).

По условию задачи концентрации растворов NH4OH и NH4Cl равны 0,1 моль/л. Это означает, что концентрации [A^-] и [HA] одинаковы (0,1 моль/л) в итоговом буферном растворе.

Так как значение pKb дано и равно 4,76, мы можем использовать следующее соотношение: pKw = pH + pOH = 14, где pOH - значение pOH раствора.

Таким образом, можем записать следующее уравнение:
\[pOH = 14 - pH = pKb + \log \left(\frac{[NH4^+]}{[NH3]}\right)\]

Так как [NH4^+] = [A^-] и [NH3] = [HA], их концентрации также равны 0,1 моль/л.

Подставим значения в уравнение:
\[14 - pH = 4,76 + \log \left(\frac{0,1}{0,1}\right)\]

Упростим уравнение:
\[14 - pH = 4,76 + \log(1)\]

\[14 - pH = 4,76\]

Теперь перенесем -4,76 на другую сторону:
\[pH = 14 - 4,76\]

\[pH = 9,24\]

Таким образом, значение рН аммиачного буферного раствора, приготовленного смешиванием равных объемов растворов NH4OH и NH4Cl с концентрациями 0,1 моль/л, равно 9,24.