Каков будет pH раствора, полученного путем смешивания 300 мл 0.2 М NaH2PO4 и 200 мл 0.1 М Na2HPO4?

Хорошо, решим задачу по шагам!

Шаг 1: Найти количество вещества в каждом растворе.
Для этого мы будем использовать формулу:
Количество вещества (в молах) = концентрация (в молях на литр) × объем (в литрах).

Для первого раствора NaH2PO4:
Количество вещества в NaH2PO4 = 0.2 М × 0.3 л = 0.06 моль

Для второго раствора Na2HPO4:
Количество вещества в Na2HPO4 = 0.1 М × 0.2 л = 0.02 моль

Шаг 2: Определить соотношение между NaH2PO4 и Na2HPO4.
Мы можем увидеть, что на одну молекулу NaH2PO4 приходится две молекулы Na2HPO4. Это говорит о том, что соотношение между ними составляет 1:2.

Шаг 3: Определить pH раствора после смешивания.
Теперь мы можем использовать готовую формулу для pH слабой основы, основанной на константе диссоциации и соотношении между компонентами. Для этого раствора будет использована следующая формула:

pOH = pKa + log ([A-]/[HA])

где pOH - отрицательный логарифм по основанию 10 от концентрации гидроксида ([OH-]), который будет образован после диссоциации буферного раствора.

Для NaH2PO4, который будет работать как кислота (HA):
[HA] = 0.06 моль

Для Na2HPO4, который будет работать как основание (A-):
[A-] = 2 × 0.02 моль = 0.04 моль

Теперь мы можем использовать известную константу диссоциации для NaH2PO4 (pKa = 7.21) и посчитать pOH. Найдем его с помощью формулы:

pOH = 7.21 + log (0.04/0.06)

Шаг 4: Найдем pH раствора.
pOH и pH взаимосвязаны и их сумма равна 14. Поэтому мы можем найти pH раствора следующим образом:

pH = 14 - pOH

Теперь мы можем посчитать значение pH раствора:

pH = 14 - pOH = 14 - (7.21 + log (0.04/0.06))

Известные значения подставим в формулу и рассчитаем:

pH = 14 - (7.21 + log (0.04/0.06)) ≈ 12.79

Таким образом, pH раствора, полученного путем смешивания 300 мл 0.2 М NaH2PO4 и 200 мл 0.1 М Na2HPO4, равен примерно 12.79.