Каков будет pH раствора, если мы растворим таблетку аскорбиновой кислоты (масса=0.2 г) в 150 мл воды? Обратите

Хорошо, давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом.

Первым шагом мы должны вычислить количество вещества (в молях) аскорбиновой кислоты, которое растворено в 0.2 г таблетки. Для этого воспользуемся формулой:

\[
моль = \frac{масса}{молярная\,масса}
\]

Подставим значения:

\[
моль = \frac{0.2\,г}{176\,г/моль} \approx 0.00114\,моль
\]

Теперь, зная количество вещества, мы можем вычислить его концентрацию в растворе. Концентрация (C) выражается как количество вещества (n) в молях, деленное на объем раствора (V) в литрах:

\[
C = \frac{n}{V}
\]

В нашем случае, у нас есть 0.00114 моль аскорбиновой кислоты и 150 мл воды (или 0.150 л). Подставим значения:

\[
C = \frac{0.00114\,моль}{0.150\,л} \approx 0.0076\,М
\]

Теперь, имея концентрацию раствора, мы можем вычислить его pH. Для этого воспользуемся уравнением Гендерсона-Хассельбальха:

\[
pH = -\log[H^+]
\]

где [H+] - концентрация ионов водорода в растворе. В данном случае, так как мы растворяем аскорбиновую кислоту, которая является слабой кислотой, pH можно вычислить с помощью известного значения pKa аскорбиновой кислоты:

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

где pKa - постоянная диссоциации аскорбиновой кислоты, [A^-] - концентрация диссоциированного аскорбината и [HA] - концентрация недиссоциированной аскорбиновой кислоты.

В случае аскорбиновой кислоты, pKa равно 4.10. Исходя из этого, мы можем записать уравнение для pH:

\[
pH = 4.10 + \log\left(\frac{[A^-]}{[HA]}\right)
\]

Однако, чтобы решить это уравнение, нам необходимо знать значения [A^-] и [HA]. В нашем случае, растворимая аскорбиновая кислота будет полностью диссоциирована, поэтому [A^-] будет равно 0.0076 М, а [HA] будет равно нулю.

Подставим значения:

\[
pH = 4.10 + \log\left(\frac{0.0076}{0}\right)
\]

Поскольку мы имеем деление на ноль, значит, наше уравнение неопределено. В этом случае нам нужно учитывать, что pH для раствора аскорбиновой кислоты будет в пределах 2-3.

Таким образом, pH раствора после растворения таблетки аскорбиновой кислоты в 150 мл воды будет примерно равно 2-3.