Дано:
C(CH3COONa) = 1,5 моль/л (концентрация ацетата натрия)
C(CH3COOH) = 0,75 моль/л (концентрация уксусной кислоты)
После добавления раствора едкого натра:
V(едкого натра) = 1 мл
C(едкого натра) = 2 н.
Найти:
1. Рассчитать pH исходного раствора.
2. Определить изменение pH после добавления раствора едкого натра.
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем pH исходного раствора, используя уравнение Гендерсона-Хассельбальха:
pH = pKa + log([A^-] / [HA]), где pKa - постоянная диссоциации слабого кислого компонента (уксусная кислота), [A^-] - концентрация основания (ацетат ион), [HA] - концентрация кислотного компонента (уксусная кислота)
Для уксусной кислоты pKa ≈ 4,76.
[A^-] = C(CH3COONa) = 1,5 моль/л
[HA] = C(CH3COOH) = 0,75 моль/л
pH = 4,76 + log(1,5 / 0,75) = 4,76 + log(2) = 4,76 + 0,301 = 5,061
Таким образом, pH исходного раствора составляет примерно 5,061.
2. Определим изменение pH после добавления раствора едкого натра. Для этого используем формулу Гендерсона-Хассельбальха:
pH' = pKa + log([A^-]' / [HA]'), где [A^-]' и [HA]' - новые значения концентраций основания и кислотного компонента соответственно.
Для раствора едкого натра используем формулу C = n/V для вычисления концентрации:
C(едкого натра) = 2 н. = 2 моль/л
n(едкого натра) = C * V = 2 моль/л * 0,001 л = 0,002 моль
Общий объем раствора после добавления:
V' = V + V(едкого натра) = 50 мл + 1 мл = 51 мл = 0,051 л
Теперь найдем концентрации [A^-]' и [HA]' в растворе после добавления раствора едкого натра:
[A^-]' = [A^-] + n(едкого натра) / V' = 1,5 + 0,002 / 0,051 ≈ 1,5 + 0,039 = 1,539 моль/л
[HA]' = [HA] - n(едкого натра) / V' = 0,75 - 0,002 / 0,051 ≈ 0,75 - 0,039 = 0,711 моль/л
Теперь подставим значения в формулу Гендерсона-Хассельбальха:
pH' = 4,76 + log(1,539 / 0,711) ≈ 4,76 + log(2,166) ≈ 4,76 + 0,335 ≈ 5,095
Изменение pH:
ΔpH = pH' - pH ≈ 5,095 - 5,061 ≈ 0,034
Ответ: После добавления 1 мл 2 н. раствора едкого натра, значение pH увеличится на примерно 0,034.