Используя уравнение Гендерсона – Хассельбаха, определите рН ацетатного буферного раствора (рКа=4,75), если для его приготовления были взятыв равных объемах растворы с концентрациями С(СН3СООН)=0.2M и С(СН3СООNа)=0.2 M

Для решения задачи будем использовать уравнение Гендерсона – Хассельбаха. Это уравнение описывает зависимость pH буферного раствора от концентрации кислоты (HA) и её конъюгированной базы (A⁻):

Где:

• $pK_a$ — это отрицательный логарифм константы диссоциации кислоты, для уксусной кислоты ($CH_3COOH$) $pK_a = 4.75$,
• $[A^-]$ — концентрация конъюгированной базы (в данном случае ацетата натрия, $CH_3COONa$),
• $[HA]$ — концентрация кислоты (уксусной кислоты, $CH_3COOH$).

Дано:

• $pK_a = 4.75$,
• Концентрации как уксусной кислоты, так и ацетата натрия составляют $0.2 \, M$,
• Объемы растворов, смешанных для приготовления буфера, равны.

Шаг 1. Определим концентрации компонентов в получившемся растворе.

При смешивании растворов уксусной кислоты и ацетата натрия в равных объемах концентрации этих веществ не изменяются, так как объём увеличивается в два раза, и концентрации обоих компонентов снижаются в два раза. То есть новые концентрации будут:

• $[CH_3COOH] = 0.2 \, M / 2 = 0.1 \, M$,
• $[CH_3COONa] = 0.2 \, M / 2 = 0.1 \, M$.

Шаг 2. Подставим значения в уравнение Гендерсона – Хассельбаха.

Теперь, зная концентрации кислоты и её конъюгированной базы, подставляем их в уравнение:

Поскольку $[CH_3COONa] = [CH_3COOH]$, то:

Таким образом, pH будет равен:

Ответ:

pH ацетатного буферного раствора составляет 4.75.