Дано:
Концентрация раствора NaHCO3 = 0.1 М
Концентрация раствора соляной кислоты = 0.1 М
Найти:
pH в точке эквивалентности при титровании
Решение с расчетом:
1. Рассмотрим реакцию титрования:
NaHCO3 + HCl -> NaCl + H2CO3
2. В точке эквивалентности количество миллимолей HCl равно количеству миллимолей NaHCO3. Изначально количество миллимолей NaHCO3 = C*V = 0.1 * V, где V - объем NaHCO3.
3. После реакции все NaHCO3 будет протитровано, образуется H2CO3 = CO2 + H2O. Таким образом, в точке эквивалентности будет находиться 0.1 М раствор H2CO3.
4. Так как H2CO3 - слабый дипротический кислота, то в точке эквивалетности будет присутствовать только H2CO3 и его соли.
5. Константы диссоциации H2CO3:
Ka1 = 4.3*10^(-7)
Ka2 = 4.8*10^(-11)
6. Найдем концентрацию H+ в точке эквивалентности:
После первого шага диссоциации: [H+] = sqrt(Ka1*C) = sqrt(4.3*10^(-7) * 0.1) ≈ 2.07*10^(-4) М
После второго шага диссоциации: [H+] = Ka2/(2*[H2CO3]) = 4.8*10^(-11) / (2 * 0.1) = 2.4*10^(-10) М
7. Найдем pH:
pH = -log[H+]
Ответ:
Значение pH в точке эквивалентности ≈ 9.6