Примеры решения задач. Пример 1. Вычислить изменение рН ацетатного буферного раствора, содержащего по 1 моль/л кислоты и соли после добавления к 1 л раствора 0,1 моль соляной

Пример 1. Вычислить изменение рН ацетатного буферного раствора, содержащего по 1 моль/л кислоты и соли после добавления к 1 л раствора 0,1 моль соляной кислоты.

Решение. 1. вычислим рН данного буферного раствора по формуле (112)

2. После добавления к буферному раствору соляной кислоты концентрация ацетата натрия уменьшится, концентрация уксусной кислоты увеличится вследствие протекания реакции:

CH₃COONa + HCl ® CH₃COOH + NaCl на величину 0,1 моль/л.

3. Вычислим рН нового раствора:

4. Найдем изменение рН: ΔрН = 4,75 - 4,66 = 0,09.

Пример 2. К 0,8 л 0,5 М раствора НСООН (K_d = 1,8×10^-4) добавили 0,2 л 0,4 М раствора NaOH. Вычислить рН образовавшегося формиатного буфера и его буферную емкость по кислоте и щелочи.

Решение. 1. Вычислим количество вещества НСООН и NaOH:

2. Объем буферного раствора V равен:

3. Определим количество вещества формиата натрия, образующегося по реакции NaOH+HCOOH®HCOONa+H₂O:

моль.

Найдем молярную концентрацию формиата натрия в буферном растворе:

моль/л.

4. Найдем остаточное количество вещества муравьиной кислоты:

и ее молярную концентрацию в буферном растворе

моль/л.

5. Определим рН буферного раствора

6. Буферную емкость по кислоте определим при помощи уравнения (120):

Буферную емкость по щелочи определим при помощи уравнения (119):

Пример 3. Сколько граммов твердого формиата натрия HCOONa надо добавить к 100 мл 0,2 М раствора соляной кислоты, чтобы получить буферный раствор с рН = 4,3?

Решение. 1. При добавлении к раствору соляной кислоты формиата натрия образуется муравьиная кислота по реакции: HCOONa + HCl ® HCOOH + NaCl,

С (HCOOH) = С (HCl) = 0,2 моль/л.

2. Для образования формиатного буферного раствора необходима определенная концентрация формиата натрия, которую найдем исходя из формулы (114):

откуда моль/л.

3. Определим количество вещества формиата натрия, необходимого для получения данного буферного раствора: моль и его массу г.