Question

Смесь гидро - и дигидрофосфата натрия или калия используется для приготовления стандартного буферного раствора в рН-метрии. Приготовили 100 мл такого раствора с рН=7,00 и аналитической концентрацией СРО4= 0.10 моль/л. К этому раствору добавили 1.00 М раствор соляной кислоты, при этом значение рН изменилось на 4.0 единицы. Какой объем соляной кислоты был добавлен?

Answer 1

Так как в системе Na2HPO4/NaH2PO4 раствор имеет нейтральную реакцию (рН = 7), то в ней содержится одинаковое количество солей и одинаковые объемы их растворов, т.е. n(Na2HPO4) = n(NaH2PO4) и V(Na2HPO4) = V(NaH2PO4). Если аналитическая концентрация СРО4 = 0,10 моль/л, то концентрация каждой соли бедет в два раза меньше, т.е.  n(Na2HPO4) = n(NaH2PO4) = 0,05 моль/л.

В буферной системе Na2HPO4/NaH2PO4 роль основания играет Na2HPO4, значит соляная кислота будет реагировать с этой солью по реакции:

Na2HPO4 + HCl = NaH2PO4 + NaCl

При условии что система образована равними объмами растворов солей V(Na2HPO4) = 50 мл.

Добавленная кислота в 1 М растворе прореагирует с 100 мл 0,05 моль раствора Na2HPO4 (что составляет 0,005 моль), значит такое же количество составит и израсходованная соляная кислота (n(HCl) = n(NaH2PO4) = 0,005 моль)/

Зная количество HCl и концентрацию раствора можно определить объем раствора добавленной кислоты, получим:

1000 : 1 = х : 0,005;
х = (0,005 * 1000)/1 = 5мл.

Здесь "х" - это объем добавленного раствора кислоты HCl.

Ответ: V(HCl) = 5мл.