Дано:
Объем раствора уксусной кислоты (CH3COOH): 25 мл
Концентрация уксусной кислоты: 0.2 М
Объем раствора ацетата натрия (CH3COONa): 15 мл
Концентрация ацетата натрия: 0.1 М
Найти:
Значение pH раствора после смешивания уксусной кислоты и ацетата натрия
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество вещества (моль) уксусной кислоты и ацетата натрия до смешивания:
Моль уксусной кислоты = концентрация × объем / 1000
Моль уксусной кислоты = 0.2 М × 25 мл / 1000 = 0.005 моль
Моль ацетата натрия = концентрация × объем / 1000
Моль ацетата натрия = 0.1 М × 15 мл / 1000 = 0.0015 моль
2. Уксусная кислота реагирует с ацетатом натрия, образуя буферную систему:
CH3COOH + CH3COONa ⇌ CH3COO- + CH3COOH
3. Найдем истинное количество уксусной кислоты и ацетата натрия после смешивания:
После смешивания общее количество уксусной кислоты составит 0.005 моль, а общее количество ацетата натрия будет равно 0.0015 моль.
4. Рассчитаем соотношение между уксусной кислотой и ацетатом натрия:
Так как уксусная кислота и ацетат натрия находятся в соотношении 3:1, то они будут примерно в таком же соотношении после смешивания.
5. Найдем значение pH раствора после смешивания:
pH = pKa + log([CH3COO-] / [CH3COOH])
pKa для уксусной кислоты составляет около 4.76
Так как соотношение между CH3COO- и CH3COOH примерно 1:3, то можно использовать приблизительное значение рН = pKa + log(1/3) ≈ 4.76 - 0.48 ≈ 4.28
Ответ:
Значение pH раствора после смешивания уксусной кислоты и ацетата натрия составляет примерно 4.28.