Question

Сколько граммов формиата натрия необходимо добавить к 500 мл 0.2 М раствора муравьиной кислоты, чтобы получить буферный раствор с рН = 3.74 (изменением объема пренебрегите)? рKа(НСООН) = 3.74. Укажите массу в граммах с точностью до десятых.

Answer 1

Дано:
Объем раствора муравьиной кислоты: 500 мл
Концентрация муравьиной кислоты (HCOOH): 0.2 M
Желаемый pH буферного раствора: 3.74
pKa(HCOOH) = 3.74

Найти:
Массу формиата натрия для приготовления буферного раствора

Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество молей муравьиной кислоты в изначальном растворе:
Мольная концентрация = количество молей / объем раствора
Количество молей муравьиной кислоты = концентрация × объем = 0.2 моль/л × 0.5 л = 0.1 моль

2. Используем уравнение Гендерсона-Хассельбальха для вычисления соотношения концентраций муравьиной кислоты и формиата натрия в буферном растворе:
pH = pKa + log([HCOO-]/[HCOOH])

3. Подставим известные значения и желаемое значение pH, чтобы определить соотношение концентраций:
3.74 = 3.74 + log([HCOO-]/[HCOOH])
log([HCOO-]/[HCOOH]) = 3.74 - 3.74 = 0

4. Найдем отношение концентраций HCOO- к HCOOH:
[HCOO-]/[HCOOH] = 10^0 = 1

5. Так как отношение концентраций должно быть равно 1, то количество молей формиата натрия должно быть равно количеству молей муравьиной кислоты.

6. Рассчитаем массу формиата натрия:
Масса = количество молей × молярная масса
Молярная масса HCOONa = 68 г/моль
Масса HCOONa = 0.1 моль × 68 г/моль = 6.8 г

Ответ:
Масса формиата натрия, необходимая для приготовления буферного раствора, составляет примерно 6.8 г.