Буферные растворы

[BauVictoria]

Какую массу твердого HCOONa нужно добавить к 100 мл 0,2M HCl, чтобы получить буферный раствор с рН 4,3? Есть объяснение этой задачи: при добавлении HCOONa к раствору НCl образуется HCOOH. Если HCOONa добавлено эквивалентное количество хлороводородной кислоте, то С(HCOOH)=C(HCl)=0,2 моль/л и рН раствора составляет 1,8. Но по условию надо получить с рН 4,3 и т.д..... Так вот, как была посчитана цифра 1,8, если добавляли эквивалентное количество? Помогите, пожалуйста! 

Изменено 21 Сентября, 2019 в 09:56 пользователем BauVictoria

[M_GM]

pH буферного раствора рассчитывается по формуле  pH=pK + lg(C(соли)/С(к-ты))

pK муравьиной кислоты равна 3,75 (табл)

Отсюда lg(C(соли)/С(к-ты)) = рН-рК = 4,3-3,75=0,55

C(соли)/С(к-ты) = 10^0,55 = 3,55

Кислоты HCl в растворе n=C*V =0,2*0,1=0,02 моль

Эквивалентное ей количество соли составит тоже 0,02 моль

После добавления эквивалентного HCl количества соли концентрация НСООН в растворе станет равной 0,2М

Далее добавляем соли до концентрации C(соли)=0,2*3,55=0,71M

Объем раствора здесь считается неизменным, 100 мл=0,1 л, поэтому добавить нужно

n=C*V =0,71*0,1=0,071 моль

Общее количество добавленной соли 0,02+0,071 = 0,091 моль

Ее масса будет равна m=M*n = 68*0,091=6,188 г

Всё

И кстати: не химией единой >>

 

Изменено 21 Сентября, 2019 в 14:08 пользователем M_GM

[BauVictoria]

3 часа назад, M_GM сказал:

pH буферного раствора рассчитывается по формуле  pH=pK + lg(C(соли)/С(к-ты))

pK муравьиной кислоты равна 3,75 (табл)

Отсюда lg(C(соли)/С(к-ты)) = рН-рК = 4,3-3,75=0,55

C(соли)/С(к-ты) = 10^0,55 = 3,55

Кислоты HCl в растворе n=C*V =0,2*0,1=0,02 моль

Эквивалентное ей количество соли составит тоже 0,02 моль

После добавления эквивалентного HCl количества соли концентрация НСООН в растворе станет равной 0,2М

Далее добавляем соли до концентрации C(соли)=0,2*3,55=0,71M

Объем раствора здесь считается неизменным, 100 мл=0,1 л, поэтому добавить нужно

n=C*V =0,71*0,1=0,071 моль

Общее количество добавленной соли 0,02+0,071 = 0,091 моль

Ее масса будет равна m=M*n = 68*0,091=6,188 г

Всё

И кстати: не химией единой >>

 

Спасибо за ответ!) но как было посчитано число 1,8? То есть если добавляем формиата натрия эквивалентное количество хлороводородной кислоте, то концентрация НСООН в растворе 0,2 моль/л и рН раствора составляет 1,8, а по условию нужно 4,3 и поэтому, чтобы снизить концентрацию ионов водорода добавляют избыток ацетата натрия(это взято из книги Васильева(аналитическая химия), хотя Ваше решение мне понятнее). Можете, пожалуйста, объяснить мне, почему они так пишут? Откуда посчитали 1,8? Вы считали по другому и ответ у вас верный!) 

Р. S красивые поделки по ссылке:)) 

Изменено 21 Сентября, 2019 в 17:51 пользователем BauVictoria

[BauVictoria]

4 часа назад, M_GM сказал:

pH буферного раствора рассчитывается по формуле  pH=pK + lg(C(соли)/С(к-ты))

pK муравьиной кислоты равна 3,75 (табл)

Отсюда lg(C(соли)/С(к-ты)) = рН-рК = 4,3-3,75=0,55

C(соли)/С(к-ты) = 10^0,55 = 3,55

Кислоты HCl в растворе n=C*V =0,2*0,1=0,02 моль

Эквивалентное ей количество соли составит тоже 0,02 моль

После добавления эквивалентного HCl количества соли концентрация НСООН в растворе станет равной 0,2М

Далее добавляем соли до концентрации C(соли)=0,2*3,55=0,71M

Объем раствора здесь считается неизменным, 100 мл=0,1 л, поэтому добавить нужно

n=C*V =0,71*0,1=0,071 моль

Общее количество добавленной соли 0,02+0,071 = 0,091 моль

Ее масса будет равна m=M*n = 68*0,091=6,188 г

Всё

И кстати: не химией единой >>

 

Вот, посмотрите, пожалуйста:)

Изменено 21 Сентября, 2019 в 18:26 пользователем BauVictoria

[M_GM]

Когда добавлено эквивалентное количество соли, то в результате ее реакции с HCl в растворе будет муравьиная кислота с концентрацией 0,2М. Видимо рассчитали рH для 0,2М раствора этой кислоты.

 

рН в растворе слабой кислоты можно рассчитать по упрощенной формуле.

Но у меня этот расчет дает другое значение: 

рН= 0,5рК -0,5lg(С) =0,5*3,75-0,5*lg(0,2) = 1,526

 

 

[BauVictoria]

10 часов назад, M_GM сказал:

Когда добавлено эквивалентное количество соли, то в результате ее реакции с HCl в растворе будет муравьиная кислота с концентрацией 0,2М. Видимо рассчитали рH для 0,2М раствора этой кислоты.

 

рН в растворе слабой кислоты можно рассчитать по упрощенной формуле.

Но у меня этот расчет дает другое значение: 

рН= 0,5рК -0,5lg(С) =0,5*3,75-0,5*lg(0,2) = 1,526

 

 

Хорошо, благодарю!) рН в растворе слабой кислоты при а<5% (если кислота диссоциирована мало) считается по формуле рН=1/2(рКа+рСна), а если а>5%, то [Н+]=(-Ка+sqrt(Ka^2+4KaCна))/2

Изменено 22 Сентября, 2019 в 06:06 пользователем BauVictoria

[BauVictoria]

9 минут назад, BauVictoria сказал:

Хорошо, благодарю!) рН в растворе слабой кислоты при а<5% (если кислота диссоциирована мало) считается по формуле рН=1/2(рКа+рСна), а если а>5%, то [Н+]=(-Ка+sqrt(Ka^2+4KaCна))/2

 

[BauVictoria]

12 часа назад, M_GM сказал:

Когда добавлено эквивалентное количество соли, то в результате ее реакции с HCl в растворе будет муравьиная кислота с концентрацией 0,2М. Видимо рассчитали рH для 0,2М раствора этой кислоты.

 

рН в растворе слабой кислоты можно рассчитать по упрощенной формуле.

Но у меня этот расчет дает другое значение: 

рН= 0,5рК -0,5lg(С) =0,5*3,75-0,5*lg(0,2) = 1,526

 

 

Хотя тут даже по вашему расчету не получается, потому что там выходит рН=2,2, т.к

рН=0,5*3,75-0,5lg0,2=1,875-0,5*(-0,698)=2,224

А там 1,8... В чем же тогда дело?

[M_GM]

Какое это имеет значение для решения задачи? Возможно это проста опечатка или ошибка составителя задачи.

[BauVictoria]

1 час назад, M_GM сказал:

Какое это имеет значение для решения задачи? Возможно это проста опечатка или ошибка составителя задачи.

Насколько я понимаю, но по этому смотрят,что ацетат натрия будет в избытке, а это важно для задачи, там же в условии не написано, что в избытке