Иван Дмитриев
Профи
(664)
1 месяц назад
Для расчета pH буферной системы, состоящей из фторида натрия (NaF) и фтороводородной кислоты (HF), можно воспользоваться уравнением Хендерсона-Хассельбаха:
pH = pKₐ + log(([A⁻] / [HA]))
где:
• pKₐ = -log(Kₐ)
• [A⁻] — концентрация основания (фторид-ион, F⁻)
• [HA] — концентрация кислоты (фтороводородная кислота, HF)
▎Шаг 1: Определение Kₐ и pKₐ
Дано:
Kₐ = 6,6 × 10⁻⁴
Теперь находим pKₐ :
pKₐ = -log(6,6 × 10⁻⁴) ≈ 3,18
▎Шаг 2: Расчет концентраций
Фторид натрия (NaF):
• Молярная масса NaF ≈ 23 + 19 = 42 г/моль.
• Количество моль NaF в 5 г:
n_(NaF) = 5 г / 42 г/мол} ≈ 0,119 моль
Фтороводородная кислота (HF):
• Молярная масса HF ≈ 1 + 19 = 20 г/моль.
• Количество моль HF в 12 г:
n_(HF) = 12 г / 20 г/мол} = 0,6 моль
▎Шаг 3: Концентрации в растворе
Объем раствора = 300 мл = 0,3 л.
Концентрация фторид-ионов:
[F⁻] = n₍NaF) / V = 0,119 моль / 0,3 } ≈ 0,397 моль/л
Концентрация HF:
[HF] = n₍HF) / V = 0,6 моль / 0,3 } = 2 моль/л
▎Шаг 4: Подставляем значения в уравнение Хендерсона-Хассельбаха
Теперь подставляем полученные значения в уравнение:
pH = pKₐ + log(([F⁻] / [HF]))
pH = 3,18 + log((0,397 / 2))
pH = 3,18 + log(0,1985) ≈ 3,18 - 0,703
pH ≈ 2,48
Таким образом, значение pH буферной системы составляет примерно 2,48.