1. Какой будет значение pH буферного раствора до и после его разбавления в 50 раз, если в 1 литре раствора содержится

1. Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать уравнение Гендерсона-Хассельбальха:

\[pH = pKa + \log_{10}\left(\frac{{[A^-]}}{{[HA]}}\right)\]

где pH - значение рН, pKa - постоянная диссоциации кислоты, [A^-] - концентрация основания (формиата натрия), [HA] - концентрация кислоты (муравьиной кислоты).

Первое, что нам нужно сделать, это определить концентрации формиата натрия и муравьиной кислоты в 1 литре буферного раствора после разбавления. Поскольку раствор разбавляется в 50 раз, общий объем раствора составит:

\[V_{\text{общ}} = 1 \, \text{л} \times 50 = 50 \, \text{л}\]

Теперь мы можем рассчитать концентрации основания и кислоты:

\[[A^-] = \frac{{1 \, \text{моль}}}{{50 \, \text{л}}} = 0,02 \, \text{моль/л}\]
\[[HA] = \frac{{0,4 \, \text{моль}}}{{50 \, \text{л}}} = 0,008 \, \text{моль/л}\]

Теперь мы можем рассчитать значение рН до и после разбавления:

\[pH_{\text{до}} = 3,75 + \log_{10}\left(\frac{{0,02}}{{0,008}}\right)\]
\[pH_{\text{после}} = 3,75 + \log_{10}\left(\frac{{0,4}}{{0,008}}\right)\]

Используя калькулятор или программу для расчета логарифмов, мы получаем:

\(pH_{\text{до}} \approx 4,17\) и \(pH_{\text{после}} \approx 5,92\)

Таким образом, значение pH буферного раствора до разбавления составляет примерно 4,17, а после разбавления в 50 раз - примерно 5,92.

2. Чтобы решить эту задачу, мы используем уравнение Нернста:

\[E = E^0 - \frac{{RT}}{{nF}} \ln(Q)\]

где E - электрический потенциал, \(E^0\) - стандартный электродный потенциал, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, n - количество электронов передающихся в реакции, F - постоянная Фарадея, Q - реакционная квота.

В данной задаче мы уже знаем стандартный электродный потенциал \(\phi^0_{\text{Mg}^{2+}/\text{Mg}} = -2,38 \, \text{В}\). Температура указана как 25°C, поэтому нам нужно перевести ее в Кельвины:

\(T = 25 + 273 = 298 \, \text{K}\)

Реакционная квота Q может быть определена, используя массу сульфата магния и степень диссоциации:

\[m_{\text{MgSO}_4} = 0,16 \, \text{г}\]
\[n_{\text{MgSO}_4} = \frac{{m_{\text{MgSO}_4}}}{{M_{\text{MgSO}_4}}}\]
\[Q = \frac{{n_{\text{Mg}^{2+}}}}{{V}}\]
\[n_{\text{Mg}^{2+}} = n_{\text{MgSO}_4} \times \text{степень диссоциации}\]

Рассчитаем значения:

\[n_{\text{MgSO}_4} = \frac{{0,16 \, \text{г}}}{{120,37 \, \text{г/моль}}} \approx 0,00133 \, \text{моль}\]
\[n_{\text{Mg}^{2+}} = 0,00133 \times 0,65 \approx 0,000865 \, \text{моль}\]
\[Q = \frac{{0,000865}}{{0,15}} \approx 0,00577 \, \text{моль/л}\]

Теперь мы можем использовать уравнение Нернста, чтобы рассчитать значение электрического потенциала:

\[E = -2,38 - \frac{{8,314 \times 298}}{{2 \times 96500}} \ln(0,00577)\]

Используя калькулятор или программу для расчета логарифмов, мы получаем:

\(E \approx -2,83 \, \text{В}\)

Таким образом, потенциал магниевого электрода при 25°C в данной системе составляет примерно -2,83 В.

3. Для решения этой задачи нам нужно определить позицию ползунка на делении. Положение ползунка, при котором компенсируется ЭДС элемента, зависит от показаний вольтметра и известных значений пределов допустимой погрешности оборудования.

Для определения позиции ползунка используется следующая формула:

\[E_{\text{ЭДС}} = E_{\text{V}}\]

где \(E_{\text{ЭДС}}\) - ЭДС элемента (в данном случае стандартного водородного электрода и хингидронного), \(E_{\text{V}}\) - значение на вольтметре, которое соответствует компенсации ЭДС.

Определение позиции ползунка является экспериментальной задачей и требует наличия соответствующего оборудования (вольтметра и источника постоянного напряжения), а также достаточного времени для проведения эксперимента.

При проведении эксперимента важно учитывать знаки и единицы измерения. Обычно на экране вольтметра отображаются значения в вольтах (В) или милливольтах (мВ), поэтому возможно потребуется преобразование единиц измерения.

Более подробную информацию по этой задаче следует искать в руководствах по лабораторным работам или проконсультироваться с преподавателем.