Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Для смеси кислот НА» и НАз с концентрациямн с, и сз значение (БНа) рассчитывают по формуле сх рн =рХ.+>К вЂ” —. сива 12.3!) Каждый буферный раствор характеризуется буферной емкостью (н). Она определяется числом молей эквивалентов сильной кислоть! или основания, которые нужно добавить, чтобы изменить рН 1 л буферного раствора на единицу: бс „дечм н= — — и н= — —. брН брН' р.зг) Буферную емкость можно также рассчитать по следующим формулам: СНАСА- н=2,3 —, сНА+сА- рзз> и=2,3 ~Н~) (К +Р~'>>х (2,34) гДе сете -— сна+ сА-. Пример 10. Определите отношение меиду количествами ацетата ватриа и уксус. иой кислоты, необходимое дла приготовлеива водного ацетатиого буферного раствора с рН 6,007 рКасн,ооон =4 76.
Решение. По формуле 12.31) лсн,соо 18 ' = 600 — 4,76 1,24„ лен,соон вгн,соо=17,38. лсн,соон На каидый моль уксусной кислоты следует ахать 17,38 моль ацетата натрии. Пример 11. Рассчитайте рН раствора, получешюго смешением 20,0 мл 0,0Я10 М раствора НС! и 20,0 мл 0,1000 М раствора ХаНСОя дла НтСОа рК„= 6,35. рКат = 10:,32.
Решение. После смешении в результате реакции НСО;+Н,О'=НтСОа+ НтО 58 получаем буферный распюр НтСОа+НСО с концентрацией [НтСОх>=0,0250 М и >ПСА =0,0250 М; общий объем раствора 40,0 мл. Отсюда 1НСО;> рН=рК !+18- — — — =рК 1=6,35. !Н СОъ> Прамер 32. Какой состав карбоватного буферного раствора способен обеспечвть постовнство рН 1О,оото,05 прн добавленнн к 200,0 мл этого раствора 0,0050 моль сального основавна нлв каслотм7 Двл НзСОз рКе ~ =кь35, рК,э=10 32- Ремевве. Так как к 200,0 мл быао добавлено 5 10 з моль, то к 1000,0 мл аунно добаввть 2,5 1О з моль.
По формуле (2.32) Лс 2,5'10 з и= — = =0,5. Лрн 5'10 з Использув формулу (234) н счзпаа„что прн рН 10,00 буферный раствор вмеет состав НСО +СО' „рассчитаем се 4 по формуле (2.34) Келсег4]Н г] (К д ~[Н'])' 0 5(4 б . 10- з з+ 10-зе)з 2,3К [Нч] 2„3 4,0-10-зз-)а-зс По формуле (2З1) [СОзз ] рН рК,з+)йр)СО ] [СО* ] 1й рН вЂ” рК з 1Π— 10,32 — 0,32, [НСО ] [ Ог-] — =0,478б. ]НСО ] Отсюда [НСО ] О,б709 М н [СОз ] 0,99Ю вЂ” 0,6709=0,3211 М.
Паамев 13. Рассчвтайте интервал нзменевнв рН буферного раствора 0,4000 М по ХаНСОз н 0,51100 М по )Чаз03з, если к 100,0 мл этого раствора добавилк а) 10,00 ммоль НО; б) 40,00 ммоль )чаОН. 0:,0100 Реиевие. а) Рассчитаем снс1=.— =0,1000 М. 0,10 По формуле (233) снсо; ссб- 0,4000'О,лк)0 в=2,3 — — =2,3 — — — =0,51. свозу+ сой- 04000+0,5000 По формуле (2.32) рассчитаем бс О10 Лрн= — = — ' =0,190=0,20 к 0,51 Эту задачу монне решить, не прибегал к расчету буферной емксстн. В исходном оастворе значение рН равно [Со~ ] 0,5000 рН рК д+)б — — з — =10,32+10 — =10,42.
[НСО ] 0,4000 После добавлении 0,1000 М НС1 аовцентрацва 1НСОз) О,иЮ0 М, 1СОзз 1= 0,4ЮО М. следовательно 0,4000 рН !0,32+18 =10,22. 0,5000 Отсюда ЬрН О,л). 4,0'10 з б) Рассчитаем сн,рн 0,4000 М. 1'10 ! После добавлении 0,4000 М ХаОН весь )ЧаНСОз переловит в )цагСОь и обпгаа концентрации 14агСОз в распюре равна 0,9000 М. В растворе устававлвваетсз равновесве СОз +Нго — НСОз +ОН 10-!4 Кь !2 08 ' 10 ь. К.„4,В 10з М 2,08'1О з е„%= НЮ 1,52 0,9 Тел вав и < 5%, РН раствора вмчисллем по формуле Д.22) рН рКв'-1/2(рХь+регг)=1400-1тт(5*08+0040)=1214- В ислодиом растворе РН -10,42, смдовательно, ЛРН 12,14 — 10,42=1,72. 1.
Рассчитайте рН 1,0.10 а М дегаэированного водного раствора уксусной кислоты. Отнветл: рН 5,99. 2. Рассчитайте рН 0,1000 М водного раствора ХагСгО,. Он!ветл: рН 9,75. 3. Рассчитайте рН 0,1000 М водного раствора ХагТеОз. Отнвевг: рн 10,57. 4, Рассчитайте рН 0,0250 М водного раствора днэтиламнна (СгНз)гЖН. Огниет: рН 11,69. 5.
Рассчитайте рН 0,1000 М водного раствора тиомочевины БС(ХНг)г. Отцввпг рН 7,52. б. Рассчитайте рН 0,0100 М водного раствора триэтаноламина Х(СгН4ОН)з. Отвегтг: рН9,88. 7. Рассчитайте рН 0,0100 М водного раствора гуанидина (Нгй)!САН. Отцлеиг: рН 11,99.
8. Рассчитайте рН 0,0500 М водного раствора хлорнда анилннин С,Н,1ЧН,С1. Отлвевг: рН 2,9б. 9. Рассчитайте рН 0,1000 М водного раствора тиоцианавой кислоты. Ответ: рН 1,17. 10. Рассчитайте рН водного распюра галловой кислоты СвНКОН)зСООН с общей концентрацией: а) 0,0500 М; б) 1,О. 10 в М; в) 2,0. 1О з М. Ответ: рН а) 2,85; б) 4,33; в) 6„62. 11. Рассчитайте рН водного раствора: а) 0,1000 М триметиламина; б) 0,1000 М хлорида триметиламмания; в) 5,0'10 з М хлорида триметиламмония. Ответ: рН а) 11,41; б) 5,40; в) 6,88. 12. Рассчитайте рН водного раствора, содержащего в 500 мл 4,1 г ацетата натрии.
Ответ: рН 8,88. 13. Рассчитайте рН раствора„полученного смешением равных объемов 0,1000 М раствора малановой кислоты НООССНгСООН и 0,2000 М распюра ХаОН. Ответ: рН 9,18. 14. Рассчитайте рН водного раствора, содержащего: а) 0,0500 М ацетата пиридвння; б) смесь 0,0100 М хлорида пириднния и 0,1000 М ацетата натрии. Ответ: рН а) 4,97; б) 5,71.
15. Рассчитайте рН водного раствора с 0,0100 М концентрацией растворенного вещества: а) фосфорной кислоты; б) дигидрофосфата натрия; в) гидрафосфата натрия; г) тринатрийфосфата. Отвеин а) 2,30; б) 4,68; в) 9„75; г) 12,00. 16. Рассчитаите РН водного раствора, содержащего 0,0100 М НС1 и 0,0100 М бензойную кислоту НС7НФь Ответ: РН 2,00.
17. Рассчитайте рН воднога раствора, содержащего 0,0010 М НС1 и 0,1000 М малеиновую кислоту НООССН = СНСООН. Ответ: рН 1„96. 18. Рассчитайте рН водного раствора, содержащего 1,0 1О ~ М НС1 и 0,1000 М уксусную кислоту. Ответ: рН 2,86. 19. Рассчитайте рН 0,0100 М водного раствора хлорнда этиламмония. Ответ: рН 6,39.
20. Рассчитайте рН 0,0100 М водного раствора сульфата уротропиния КСНг)вХ4Н)гБО~. Ответ: рН 3,41. 21. Рассчитайте общую концентрацню лимонной кислоты в лимонном соке с рН 2,00, считая, что кислатносп его определяется только лимонной кислотой. Ответ: 0,1451 М. 22. Напишите кислотно-основную реакцию аминоэтилата натрия (ХНзСН!СН~ОХа) в этиленлиамнне 1ХН~СНзСНгХНз) и расчитайте рН его 0,0100 М раствора.
Ответ: рН 11,37. 23. Напишите кислотно-основную реакцию хлорной кислоты в этаноле и рассчитайте рН 0,0010 М этанольного раствора НС10, после добавления к нему этилата натрия с 2,0%-ным избытком. Ответ: рН 14,30. 24. Сколько миллиграммов твердого ацетата натрия необходимо добавить к 100 мл безводной уксусной кислоты, чтобы рН полученного раствора составил 11,00? Ответ: 2,87 мг. б! 25.
Сколько миллиграммов твердого хларида аммония необходимо добавить к 500,0 мл жидкого аммиака, чтобы рН полученного раствора составил 3„007 Ответ. "26,75 мг. 26. Напишите кислотно-основную реакцию хлорида аннлвния С,НзХН,С1 в н-бутаноле н рассчитайте рН его 0,0100 М раствора. Ответ: рН 2,93. 27, Напишите кислотно-основную реакцию мочевины в безводной муравьиной кислоте и рассчитайте рН 0,0100 М раствора. Ответ: рН 4,64. 28. Рассчитайте интервал изменения рН 0,2000 М водного раствора ХазВ4О~ при добавлении к 250,0 мл его: а) 100,0 ммаль НС1; б) 50,0 ммоль ХаОН.
Ответ: а) ЬрН 4,53; б) ЬрН 0,48. 29. Рассчитайте состав и буферную емкость аммиачного буферного раствора, спосабнага обеспечить постоянство рН 9,25+0,05 при добавлении к 500,0 мл его 25,0 ммоль ХаОН илн НС17 Ответ: снн,=0.87 М; снн;=0,87 М; н=1. 30. Рассчитайте состав и буферную емкость ацетатного буферного раствора, способного обеспечить постоянство рН 5,00+0,05 прн добавлении к 250,0 мл его 10,0 ммоль НС1 или КОН7 Ответ: ссн,ооон=0.54 М; сон,соо-=0,96 М„к=0,8. 31.
Рассчитайте буферную емкость и интервал изменения РН буферного раствора, содержащего 0,0500 М СНзСООН и 0,0500 М СН~СООХа, если к 200,0 мл его добавилн: а) 2,5 ммоль НС1; б) 10,00 ммоль НС1. Ответ: к=5,75'10 з; а) ЛрН 0,21; б) ЛРН 1,88. 32. Рассчитайте рН 0„0100 М водного раствора тетрабората натрия. Ответ: рН 9,15. 33. Сколько граьцяов твердого гидроксида натрия необходимо добавить к 100,0 мл 0,1000 М раствора ХН4С1, чтобы полученный распюр имел РН 9,75. Чему равна буферная емкость этого раствора7 Ответ: тн,он —— 0,3046 г; я=0,04. 34. Рассчитайте рН н степень диссоциация: а) в 0,1000 М растворе СНзСООН; б) если к 100,0 мл этого раствора добавить 30,0 мл 0,1500 М раствора СНзСООХа.
Ответ: а) рН 2,88, к=1,32%; б) рН 4,41; а=0,05%. 35. Рассчитайте рН раствора, полученного при смешении 210,0 мл 0,1000 М раствора ХарСОз н а) 90,0 мл О,!000 М НС1; б) 300,0 мл 0,1000 М НС1. Ответ: а) рН 10,44; б) рН 6,47. 36. Рассчитайте рН раствора, полученного прн смешении 30,0 мл 0,1000 М раствора КНзРО4 и а) 25„0 мл 0,2000 М КОН; б) 10,0 мл 0,0200 М КОН.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
