Дано:
m(NaCH3COO) = 12,5 г (масса ацетата натрия)
m(CH3COOH) = 17,5 г (масса уксусной кислоты)
V = 1 л (объем раствора)
Найти:
pH раствора, содержащего ацетат натрия и уксусную кислоту.
Решение с расчетом:
Сначала определим количество вещества ацетата натрия и уксусной кислоты в растворе:
n(NaCH3COO) = m(NaCH3COO) / M(NaCH3COO) = 12,5 г / 82 г/моль ≈ 0,152 моль
n(CH3COOH) = m(CH3COOH) / M(CH3COOH) = 17,5 г / 60 г/моль ≈ 0,292 моль
Теперь рассчитаем концентрацию каждого компонента:
c(NaCH3COO) = n(NaCH3COO) / V = 0,152 моль / 1 л ≈ 0,152 моль/л
c(CH3COOH) = n(CH3COOH) / V = 0,292 моль / 1 л ≈ 0,292 моль/л
Уксусная кислота будет частично диссоциирована в растворе, поэтому будем использовать уравнение Гендерсона-Хассельбальха для расчета pH буферного раствора:
pKa (CH3COOH) ≈ 4,76
Используем уравнение Гендерсона-Хассельбальха:
pH = pKa + log([CH3COO-] / [CH3COOH])
Для этого буферного раствора будет две рабочие стадии:
1. CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO-
2. CH3COO- ⇌ H+ + CO3^2-
Теперь рассчитаем значения по формуле Хассельбальха:
pH = 4,76 + log(0,152 / 0,292) ≈ 4,76 + log(0,52) ≈ 4,76 - 0,28 ≈ 4,48
Ответ: pH раствора, содержащего ацетат натрия и уксусную кислоту, составит примерно 4,48.