З урахуванням pKa слабкої кислоти HX становить 4,2, який буфер створюють шляхом змішування рівного об'єму 0,2M HX з 0,1 М NaOH?

Відповідь:

Дивись нижче:

Пояснення:

Оскільки вони знаходяться в однакових обсягах, ми завжди матимемо в два рази більше молів # HX # ніж # NaOH #, так як концентрація кислоти вдвічі вище. Можна сказати, що ми маємо # 0,2 моль. з # HX # і # 0,1 мол. з # NaOH # що буде реагувати. Це буде формувати кислий буфер.

Вони реагують наступним чином:

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

Таким чином, отриманий розчин ми сформували 0,1 моль # NaX # і 0,1 моль # HX # залишається в розчині, але оскільки об'єм подвоївся через додавання розчинів один до одного, концентрації солі і кислоти зменшилися вдвічі до # 0,5 моль дм ^ -3 #відповідно.

За допомогою рівняння Хендерсона-Хассельбаха ми можемо знайти # pH # отриманого буфера:

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

Однак, # X ^ (-) / HX = (0.5 / 0.5) = 1 # і # Log_10 (1) = 0 #

Отже, все, що нам залишається, є

# pH = pK_a #

# pH = 4,2 #