Сколько объема раствора соляной кислоты было добавлено, если 100 мл стандартного буферного раствора с рН=7,00

Лаки

57

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать принципы буферных растворов и уравнение Гендерсона-Хассельбальха. Давайте разберемся пошагово:

Шаг 1: Перед добавлением раствора соляной кислоты, у нас есть стандартный буферный раствор с рН=7,00 и концентрацией СrO4=0,10 моль/л.

Шаг 2: Мы хотим изменить рН этого раствора до 4,0, добавив соляной кислоты. Из уравнения Гендерсона-Хассельбальха мы знаем, что:

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

где pH - желаемый рН, pKa - константа диссоциации для раствора соляной кислоты, [A-] - концентрация основания, [HA] - концентрация кислоты.

Шаг 3: Мы знаем, что в буферном растворе СrO4 является основанием, а концентрация его равна 0,10 моль/л.

Шаг 4: Так как мы хотим изменить рН до 4,0, мы можем записать уравнение в следующем виде:

4,0 = pKa + log([A-]/[HA])

Шаг 5: Мы не знаем значение константы диссоциации (pKa) для раствора соляной кислоты, поэтому давайте воспользуемся примерным значением pKa= –1,7, которое может подойти для данной задачи.

Шаг 6: Подставим значения в уравнение и решим его:

4,0 = -1,7 + log([0,10]/[HA])

2,3 = log([0,10]/[HA])

Шаг 7: Перейдем от логарифма к обычному выражению и решим его:

10^2,3 = [0,10]/[HA]

200 = [0,10]/[HA]

Шаг 8: Определим концентрацию кислоты [HA]:

[HA] = [0,10]/200

[HA] = 0,0005 моль/л

Шаг 9: Теперь мы знаем концентрацию кислоты [HA] в растворе. Чтобы найти объем раствора соляной кислоты (V_HCl), который был добавлен, мы воспользуемся формулой:

V_HCl = (количество вещества кислоты [HA]) / (концентрация кислоты в растворе HCl)

V_HCl = 0,0005 моль / 0,10 моль/л

V_HCl = 0,005 л = 5 мл

Таким образом, в задаче было добавлено 5 мл раствора соляной кислоты для изменения рН буферного раствора с 100 мл до значения 4,0.