16.4:
Obliczanie zmian pH w roztworze buforowym
Bufor może zapobiec nagłemu spadkowi lub wzrostowi pH roztworu po dodaniu mocnego kwasu lub zasady do jego zdolności buforowej; jednakże takie dodanie mocnego kwasu lub zasady powoduje nieznaczną zmianę pH roztworu. Niewielką zmianę pH można obliczyć, określając wynikającą z tego zmianę stężenia składników buforowych, tj. słabego kwasu i jego sprzężonej zasady lub odwrotnie. Stężenia uzyskane za pomocą tych obliczeń stechiometrycznych można wykorzystać do określenia końcowego pH roztworu za pomocą równania Hendersona-Hasselbalcha lub tabeli ICE.
Na przykład roztwór buforowy zawiera 0,65 mola kwasu mrówkowego i mrówczanu sodu. Ponieważ stężenie słabego kwasu i jego sprzężonej zasady jest tutaj takie samo, pH roztworu jest równe pKa słabego kwasu, które w tym przypadku wynosi 3,74. Jeśli do tego roztworu doda się 0,05 mola HNO3, wynikowe zmiany stężenia kwasu mrówkowego i mrówczanu sodu można określić za pomocą obliczeń stechiometrycznych, jak pokazano w poniższej tabeli.
H+ (aq) | HCOO− (aq) | HCOOH (aq) | |
Przed dodaniem (M) | ~0,00 mol | 0,65 mola | 0,65 mola |
Dodawanie (M) | 0,050 mola | – | – |
Po dodaniu (M) | ~0,00 mol | 0,60 mol | 0,70 mola |
Końcowe pH roztworu można następnie określić, wprowadzając zmienione stężenia kwasu mrówkowego i mrówczanu sodu do równania Hendersona-Hasselbalcha.
Zatem dodanie 0,05 mola HNO3 obniża pH roztworu z 3,74 do 3,67.
Podobnie, jeśli 0,10 mola NaOH zostanie dodane do tego samego roztworu, wynikowe zmiany stężenia kwasu mrówkowego i mrówczanu sodu można określić za pomocą obliczeń stechiometrycznych, jak pokazano w poniższej tabeli.
OH− (aq) | HCOOH (aq) | HCOO− (aq) | H2O (l) | |
Przed dodaniem (M) | ~0,00 mol | 0,65 mola | 0,65 mola | – |
Dodawanie (M) | 0,10 mola | – | – | – |
Po dodaniu (M) | ~0,00 mol | 0,55 mola | 0,75 mola | – |
Końcowe pH roztworu można następnie oznaczyć, wprowadzając zmienione stężenia kwasu mrówkowego i mrówczanu sodu do równania Hendersona-Hasselbalcha.
Zatem dodanie 0,10 mola NaOH zwiększa pH roztworu z 3,74 do 3,87.
Related Videos
Acid-base and Solubility Equilibria
40.4K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
162.7K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
67.3K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
52.0K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
48.0K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
28.5K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
42.9K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
47.3K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
95.2K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
50.4K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
32.6K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
22.8K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
27.2K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
19.5K Wyświetlenia
Acid-base and Solubility Equilibria
124.4K Wyświetlenia