Решим задачу за 30 минут!
Опубликуй вопрос и получи ответ со скидкой 20% по промокоду helpstat20

Для приготовления буфера с пХ 7,2, мы должны использовать смесь слабой кислоты и ее соли.

Шаги решения:

1. Найдем соотношение между концентрацией К2HPO4 и КH2PO4 в буфере. Для этого нам понадобится значение рКа фосфатного буфера. Формула рКа: рКа = pKa + log([HPO4^2-]/[H2PO4^-]). Подставим известные значения и рассчитаем:

6,86 = pKa + log([K2HPO4]/[KH2PO4])

Мы знаем, что соотношение баз/кислот в буфере должно быть 1:1, поэтому отношение [K2HPO4]/[KH2PO4] должно быть 1. Тогда:

6,86 = pKa + log(1)

6,86 = pKa

2. Зная значение рКа фосфатного буфера, мы можем рассчитать концентрацию ионов Н2РО4 в приготавливаемом буфере. Для этого применим формулу pH = pKa + log([HPO4^2-]/[H2PO4^-]):

7,2 = 6,86 + log([HPO4^2-]/[H2PO4^-])

Так как отношение [HPO4^2-]/[H2PO4^-] должно быть 1, мы можем предположить, что концентрация [HPO4^2-] равна концентрации [H2PO4^-]. Обозначим эту концентрацию как x. Тогда:

7,2 = 6,86 + log(x/x)

7,2 = 6,86

3. Мы получили, что концентрация ионов Н2РО4 в буфере будет равна концентрации ионов НРО4^2- и будет равна x. Используя полученное значение pH и выражение pH = pKa + log([HPO4^2-]/[H2PO4^-]), мы можем рассчитать эту концентрацию:

x = 10^(pH – pKa)

x = 10^(7,2 – 6,86)

x = 0,403 М

4. Для приготовления 100 мл буфера нужно рассчитать объем каждого из растворов К2HPO4 и KH2PO4, которые мы будем смешивать.

a) Объем раствора К2HPO4:

V(K2HPO4) = (C(K2HPO4) * V(буфера)) / C(буфера)

V(K2HPO4) = (0,403 М * 100 мл) / 0,1 М

V(K2HPO4) = 403 мл

b) Объем раствора KH2PO4:

V(KH2PO4) = (C(KH2PO4) * V(буфера)) / C(буфера)

V(KH2PO4) = (0,403 М * 100 мл) / 0,1 М

V(KH2PO4) = 403 мл

Значит, для приготовления 100 мл буфера с pH 7,2 необходимо смешать 403 мл растворов К2HPO4 и KH2PO4.

5. Чтобы рассчитать буферную емкость при добавлении раствора щелочи, нам нужно знать концентрацию раствора щелочи. Допустим, что у нас есть 1 М раствор NaOH.

Буферная ёмкость представляет собой количество кислоты или щелочи, которое можно добавить к буферу без значительного изменения его pH. Это равно концентрации слабой кислоты (или основы) умноженной на объем буфера.

Буферная емкость = C(кислоты или щелочи) * V(буфера)

Предположим, что мы хотим добавить 10 мл раствора NaOH. Тогда:

Буферная емкость = 1 М * 10 мл

Буферная емкость = 10 ммоль

Таким образом, буферная емкость полученного буфера при добавлении 10 мл раствора NaOH будет равна 10 ммоль.