Найти объем раствора с известным рН

[Ольга Х.]

Какой объем водного раствора аммиака с концентрацией 0,1 М надо добавить к 100 мл соляной кислоты, чтобы получить раствор с рН равным 8,25?

[Иван1978]

а разве бывает 100 мл чистой соляной кислоты?

Изменено 30 Октября, 2018 в 15:10 пользователем Иван1978

[Ольга Х.]

8 минут назад, Иван1978 сказал:

а разве бывает 100 мл чистой соляной кислоты?

текст задачи придумывала не я

[M_GM]

Видимо  тексте опечатка - без концентрации кислоты. задачу не решить.

 

Или надо считать условно, что кислота тоже 0,1 М.

Поскольку рН>7, среда щелочная, то аммиак в избытке,

и раствор состоит из слабого основания и соли

Это буферный раствор

Ищи уравнение Гендерсона-Гассельбаха для щелочных буферных растворов и используй

[Ольга Х.]

49 минут назад, M_GM сказал:

Видимо  тексте опечатка - без концентрации кислоты. задачу не решить.

 

Или надо считать условно, что кислота тоже 0,1 М.

Поскольку рН>7, среда щелочная, то аммиак в избытке,

и раствор состоит из слабого основания и соли

Это буферный раствор

Ищи уравнение Гендерсона-Гассельбаха для щелочных буферных растворов и используй

Я нашла это уравнение: рОН = рК(осн)  - lg(C(осн)/C(cоли)). И? А зачем нам дано итоговое рН?

[Ольга Х.]

4 минуты назад, Ольга Х. сказал:

Я нашла это уравнение: рОН = рК(осн)  - lg(C(осн)/C(cоли)). И? А зачем нам дано итоговое рН?

Ой, я плохо посмотрела. концентрация кислоты - 0,5 М

1 час назад, M_GM сказал:

Видимо  тексте опечатка - без концентрации кислоты. задачу не решить.

 

Или надо считать условно, что кислота тоже 0,1 М.

Поскольку рН>7, среда щелочная, то аммиак в избытке,

и раствор состоит из слабого основания и соли

Это буферный раствор

Ищи уравнение Гендерсона-Гассельбаха для щелочных буферных растворов и используй

Ой, я плохо посмотрела. концентрация кислоты - 0,5 М

[M_GM]

А зная pH, я надеюсь, ты без труда найдешь и рОН в итоговом растворе

Значит найдешь соотношение концентраций

кстати отношение C(осн)/C(cоли) - это отношение концентраций в полученном растворе (а не исходные)

Его удобно заменить на C(осн)/C(cоли) = n(осн)/n(cоли)

Зная n(cоли) найдешь n(осн), но это количество избыточного аммиака!

Но ты ведь сможешь посчитать сколько аммиака ушло на образование соли?

А значит найдешь и общее количество добавленного аммиака

И, наконец-то, зная его исходную концентрацию - посчитаешь объем раствора 

 

[Ольга Х.]

ой, мама...(((((

4 минуты назад, M_GM сказал:

А зная pH, я надеюсь, ты без труда найдешь и рОН в итоговом растворе

Значит найдешь соотношение концентраций

кстати отношение C(осн)/C(cоли) - это отношение концентраций в полученном растворе (а не исходные)

Его удобно заменить на C(осн)/C(cоли) = n(осн)/n(cоли)

Зная n(cоли) найдешь n(осн), но это количество избыточного аммиака!

Но ты ведь сможешь посчитать сколько аммиака ушло на образование соли?

А значит найдешь и общее количество добавленного аммиака

И, наконец-то, зная его исходную концентрацию - посчитаешь объем раствора 

 

ой, мама...(((

[Ольга Х.]

2 часа назад, M_GM сказал:

А зная pH, я надеюсь, ты без труда найдешь и рОН в итоговом растворе

Значит найдешь соотношение концентраций

кстати отношение C(осн)/C(cоли) - это отношение концентраций в полученном растворе (а не исходные)

Его удобно заменить на C(осн)/C(cоли) = n(осн)/n(cоли)

Зная n(cоли) найдешь n(осн), но это количество избыточного аммиака!

Но ты ведь сможешь посчитать сколько аммиака ушло на образование соли?

А значит найдешь и общее количество добавленного аммиака

И, наконец-то, зная его исходную концентрацию - посчитаешь объем раствора 

 

Посмотрите, пожалуйста:
 

В результате  частичной реакции аммиака с соляной кислотой:

NH₃*H₂O + HCl → NH₄Cl + H₂O

образовалась смесь аммиака с хлоридом аммония, т.е. щелочная буферная смесь.
Для щелочной буферной смеси рН = 14 – рК_b + lg(C_осн/C_соли)

рК_b аммиака = 4,75

lg(C_осн/C_соли) = рН –14 + рК_b = 8,25 –14 + 4,75 = – 1

C_осн/C_соли = 10^{– 1}=0,1

Основание и соль находятся в одном объеме буферного раствора, поэтому вместо отношения концентраций можно использовать отношение количеств веществ в молях:

n_осн/ n_соли = 0,1

По уравнению реакции, для получения 1 моль соли прореагировали 1 моль кислоты и 1 моль аммиака. Т.е. до реакции на 0,1+1=1,1 часть аммиака приходилась 1 часть кислоты, и образовалась 1 часть соли. Т.о. количество кислоты = количеству полученной соли.
Тут я и заглохла...(((

[M_GM]

Только что, Ольга Х. сказал:

n_осн/ n_соли = 0,1

По уравнению реакции, для получения 1 моль соли прореагировали 1 моль кислоты и 1 моль аммиака. 

Вот все верно! Но:

Зачем вам 1 моль соли? У вас то сколько моль соли получилось, если в реакцию вступило 100 мл соляной кислоты с концентрацией 0,5 М?  Сколько при этом израсходовалось аммиака?

Сколько моль аммиака осталось в избытке, судя по соотношению nосн/ nсоли = 0,1?