К2НРО4 + HCl → КН2РО4 + КCl
2×10^-3 2×10^-3
После добавления 20 мл 0,1 М раствора соляной кислоты половина гидрофосфата калия превратилась в дигидрофосфат калия, так что раствор содержит эквимолярную смесь гидрофосфата калия и дигидрофосфата калия:
n(К2НРО4) = n(КН2РО4) = 0,04 ∙ 0,1/2 = 2×10^-3 моль
Образовалась фосфатная буферная смесь, в кот. ион Н2РО4ˉ играет роль кислоты, а ион НРО42– – сопряженного основания.
рН фосфатного буфера:
рН=рК (Н2РО4⁻) +lg[К2НРО4]/[КН2РО4] = рК (Н2РО4⁻) = – lgКa2=– lg(6,2×10^-8) = 7,21
При добавлении к раствору 10 мл 0,1 М КОН (1×10^-3 моль КОН ) в системе будет протекать реакция:
КН2РО4 + КОН ⇄ К2НРО4 + Н2О , или
Н2РО4– + ОН– ⇄ НРО42– + Н2О
Концентрация иона Н2РО4– уменьшится на 1×10^-3, а концентрация иона НРО42– увеличится на 1×10^-3.
т.к. все в-ва находятся в одном растворе, объем для них одинаков, и можно вместо концентраций использовать кол-ва вещ-в (моль).
Значение рН, соответствующее новому равновесию в системе:
рН=рК2 +lg([К2НРО4]/[КН2РО4]) = 7,21 + lg (3×10^-3 /1×10^-3) = 7,21 + lg3,0 = 7,69
След., добавление щелочи в исходный буфер приведет к изменению рН раствора:
ΔрН = 7,69 – 7,21 = 0,48