Question

Рассчитайте объемы 0,9% раствора соляной кислоты (плотность 1,011 г/мл) и 0,25 М раствора аммиака, необходимых для приготовления 200 мл буферного раствора с pH = 9,6 (К=1,8∙10^-5).

Answer 1

Для щелочной буферной смеси рН = 14 – рКо + lg(Cосн./Cсоли)
lg(Cосн./Cсоли) = рН – 14 + рКосн. = рН – 14 – lgКосн. = 9,6 – 14 + 4,74 = 0,34
Cосн./Cсоли = 10^0,34 = 2,2
См(HCl) = 1000ρω/М = 1000 ∙ 0,009 ∙ 1,011 / 36,46 = 0,25 М, т.е. исходные растворы эквимолярны и конц-и веществ в приготовленном р-ре зависят только от объемов смешанных растворов. Поэтому для решения можно использовать объемные доли растворов.
буферный раствор содержит 2,2 объемные доли основания на 1 объемную долю соли.
Соль образовалась в реакции между кислотой и аммиаком:
NH3∙H2O + HCl → NH4Cl + H2O
Т.о. для получения 1 объемной доли соли прореагировали 1 об. доля раствора кислоты и 1 об. доля р-ра аммиака. Т.е. до реакции были 2,2+1=3,2 объемные доли р-ра аммиака и 1 объемная доля р-ра кислоты - всего 4,2 части. Общий объем полученного раствора равен 200 мл.
Объем кислоты: 200 ∙ 1/ 4,2 = 47,62 мл, объем аммиака: 200 ∙ 3,2 / 4,2 = 152,38 мл.