Дано:
Буферная емкость раствора по кислоте: 0.04 моль-экв/л
Концентрация раствора серной кислоты (H2SO4): 0.2 М
Объем исходного раствора: 200 мл
Смещение рН: 0.5 единиц
Найти:
Объем раствора серной кислоты, который нужно добавить
Решение с расчетом:
1. Рассмотрим реакцию диссоциации серной кислоты:
H2SO4 ⇌ H+ + HSO4-
2. Запишем уравнение буферной емкости:
буферная емкость = концентрация × объем
3. Рассчитаем количество эквивалентов кислоты в исходном растворе:
количество эквивалентов = буферная емкость × объем исходного раствора
количество эквивалентов = 0.04 моль-экв/л × 0.2 л = 0.008 моль-экв
4. Рассчитаем количество молей H+ и HSO4- в исходном растворе:
количество молей H+ = количество молей HSO4- = 0.008 моль-экв
5. Рассмотрим изменение концентрации H+ при добавлении раствора серной кислоты:
концентрация H+ = количество молей H+ / (объем + добавляемый объем)
6. Подставим известные значения и смещение рН, чтобы определить добавляемый объем:
0.04 = 0.008 / (0.2 + добавляемый объем)
добавляемый объем = 0.008 / 0.04 - 0.2 = 0.2 л
Ответ:
Объем раствора серной кислоты, который нужно добавить, составляет 0.2 л.