Задачи по химии на буферность растворов

(ответ нейросети)
Чтобы рассчитать объемы растворов уксусной кислоты (CH3COOH) и ацетата калия (CH3COOK), которые необходимо смешать для получения 200 мл буферного раствора с pH 5,1, нам нужно использовать формулу Хендерсона-Хассельбалха:

pH = pKa + log10([A-]/[HA])

где:

pH = 5,1 (указанное значение)
pKa = -log10(Ka) = -log10(1,75 * 10^-5) ≈ 4,76 (постоянная диссоциации уксусной кислоты)
[A-] = концентрация ацетата калия (CH3COOK)
[HA] = концентрация уксусной кислоты (CH3COOH)
Нам нужно найти соотношение [A-]/[HA], чтобы затем определить объемы растворов, которые необходимо смешать.

Переставляя формулу, получаем:
log10([A-]/[HA]) = pH - pKa = 5,1 - 4,76 = 0,34

Возведя 10 в степень обеих частей, получим:
[A-]/[HA] = 10^0,34 ≈ 2,19

Это означает, что соотношение концентраций ацетата калия к уксусной кислоте должно быть примерно 2,19:1.

Поскольку мы хотим получить 200 мл буферного раствора, нам нужно определить, сколько мл каждого раствора необходимо смешать. Предположим, что концентрации исходных растворов одинаковы и равны 0,3 М.

Пусть x - объем раствора уксусной кислоты (CH3COOH) в мл, который нужно смешать. Тогда объем раствора ацетата калия (CH3COOK) будет равен 200 - x мл.

Соотношение концентраций можно записать как:
(200 - x) / x ≈ 2,19

Решая уравнение, получаем:
200 - x ≈ 2,19x
200 ≈ 3,19x
x ≈ 200 / 3,19 ≈ 62,7 мл

Итак, чтобы получить 200 мл буферного раствора с pH 5,1, необходимо смешать примерно 62,7 мл 0,3 М раствора уксусной кислоты и 137,3 мл 0,3 М раствора ацетата калия.