Если pKa слабой кислотной HX равно 4,2, какой буфер создается путем смешивания равного объема 0,2 М HX с 0,1 М NaOH?

Если pKa слабой кислотной HX равно 4,2, какой буфер создается путем смешивания равного объема 0,2 М HX с 0,1 М NaOH?
Anonim

Ответ:

Увидеть ниже:

Объяснение:

Поскольку они в равных объемах, у нас всегда будет в два раза больше молей # HX # чем из # NaOH #, так как концентрация кислоты в два раза выше. Мы можем сказать, что у нас есть # 0,2 моль # из # HX # а также # 0,1 моль # из # NaOH # это будет реагировать. Это сформирует кислотный буфер.

Они реагируют следующим образом:

#HX (aq) + NaOH (aq) -> NaX (aq) + H_2O (l) #

Таким образом, из полученного раствора у нас образовалось 0,1 моль # NaX # и 0,1 моль # HX # остается в растворе, но, поскольку объем был удвоен из-за добавления растворов друг к другу, концентрации соли и кислоты сократились вдвое до # 0,5 моль дм ^ -3 #соответственно.

Используя уравнение Хендерсона-Хассельбаха, мы можем найти # РН # результирующего буфера:

# pH = pK_a + log (X ^ (-) / HX) #

Тем не мение, # Х ^ (-) / НХ = (0,5 / 0,5) = 1 # а также # Log_10 (1) = 0 #

Так что все, что нам осталось, это

# РН = pK_a #

# РН = 4,2 #