Дано:
Объем раствора KH2PO4 (V1) = 10 мл = 0,01 л
Концентрация раствора KH2PO4 (C1) = 0,5 моль/л
Объем раствора K2HPO4 (V2) = 20 мл = 0,02 л
Концентрация раствора K2HPO4 (C2) = 0,25 моль/л
pK = 7,20
Найти:
pH фосфатной буферной системы
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество вещества в каждом из компонентов буферной системы:
n(KH2PO4) = C1 * V1 = 0,5 моль/л * 0,01 л = 0,005 моль
n(K2HPO4) = C2 * V2 = 0,25 моль/л * 0,02 л = 0,005 моль
2. Найдем общее количество вещества и концентрацию в буферной системе:
n(общ) = n(KH2PO4) + n(K2HPO4) = 0,005 моль + 0,005 моль = 0,01 моль
C(общ) = n(общ) / (V1 + V2) = 0,01 моль / (0,01 л + 0,02 л) = 0,01 моль / 0,03 л ≈ 0,333 моль/л
3. Рассчитаем отношение концентраций основного и кислотного компонентов буферной системы:
C(A-) / C(AH) = (C2 / C1) = (0,25 моль/л / 0,5 моль/л) = 0,5
4. Используем уравнение для pH буферного раствора:
pH = pK + log(C(A-) / C(AH)) = 7,20 + log(0,5) ≈ 7,20 - 0,3 ≈ 6,90
Ответ:
pH фосфатной буферной системы ≈ 6,90