Какое количество граммов ацетата натрия необходимо растворить в 25 мл воды, чтобы получить раствор с pH равным 8.52?

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся знания о растворах, взаимодействии веществ и основных понятиях химии.

1. Сначала давайте вспомним о понятии pH. pH измеряет уровень кислотности или щелочности раствора и находится в диапазоне от 0 до 14. Значение pH 7 указывает на нейтральный раствор, значения меньше 7 - на кислотный раствор, а значения больше 7 - на щелочной раствор.

2. Чтобы рассчитать количество граммов ацетата натрия, которое нужно растворить в 25 мл воды, чтобы получить раствор с pH 8,52, мы воспользуемся понятием буферных растворов.

3. Ацетат натрия (CH3COONa) является слабой основой и может использоваться в качестве буфера, который сохраняет постоянный pH раствора при добавлении кислоты или щелочи. Реакция депротонирования ацетата натрия (CH3COO- + H2O <-> CH3COOH + OH-) обеспечивает наличие ионов гидроксила (OH-) в растворе для поддержания значения pH.

4. Чтобы рассчитать необходимое количество ацетата натрия, мы должны знать значение \(K_w\) - константы ионизации воды. Для воды при 25 °C значение \(K_w\) равно \(1.0 \times 10^{-14}\).

5. Можем использовать обратный логарифмический метод для решения этой задачи.
a. Сначала найдем значение гидроксильных ионов (OH-) в растворе, используя формулу \(K_w = [H^+][OH^-]\), где [H+] представляет сильную кислоту, и [OH-] - гидроксильные ионы.
b. Поскольку pH равно 8,52, мы можем использовать выражение \(10^{-pH}\), чтобы найти концентрацию гидроксильных ионов. Следовательно, [OH-] = \(10^{-8.52}\).
c. Затем мы можем использовать мольную массу ацетата натрия, чтобы рассчитать количество граммов, используя соотношение 1 моль ацетата натрия = молярная масса ацетата натрия (г).
d. Так как у нас 25 мл воды, мы должны учесть объем раствора, чтобы рассчитать конечное количество граммов ацетата натрия.

Теперь приступим к решению задачи:

1. Найдем концентрацию гидроксильных ионов (OH-):
[OH-] = \(10^{-8.52}\)

2. Рассчитаем количество молей ацетата натрия (CH3COONa) с использованием стехиометрии:
Молярная масса ацетата натрия (CH3COONa) = \(82.03 \, г/моль\) (которую можно найти в таблице периодических элементов)
Молярная концентрация ацетата натрия = \([OH-]\)
Количество молей ацетата натрия = Молярная концентрация ацетата натрия * объем раствора (25 мл) / 1000 (чтобы перевести объем в литры)

3. Рассчитаем количество граммов ацетата натрия:
Количество граммов ацетата натрия = Количество молей ацетата натрия * Молярная масса ацетата натрия

Таким образом, для получения раствора с pH равным 8,52 в 25 мл воды, нам потребуется растворить определенное количество граммов ацетата натрия, используя описанные выше шаги.