Какой ph будет у буферного раствора, полученного путем смешения 30 мл 0,2 мольного раствора дигидрофосфата калия

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу Гендерсона-Хассельбальха, которая позволяет вычислить pH буферного раствора. Формула имеет следующий вид:

\[pH = pKa + \log\left(\frac{[\text{солюбилизированное соединение}]}{[\text{несолюбилизированное соединение}]}\right)\]

Где:
- pKa - логарифм диссоциации кислоты или основания (в данном случае дигидрофосфата калия);
- [\text{солюбилизированное соединение}] - концентрация солюбилизированного соединения в растворе (дигидрофосфата калия);
- [\text{несолюбилизированное соединение}] - концентрация несолюбилизированного соединения в растворе (гидрофосфата калия).

Для начала, давайте найдем pKa дигидрофосфата калия. Воспользуемся таблицами, учебниками или интернет-ресурсами, чтобы найти эту информацию. Предположим, что pKa дигидрофосфата калия составляет 7.2.

Теперь, используя данные из условия задачи, мы можем вычислить pH буферного раствора. Давайте выполним шаги поочередно:

1. Найдем количество моль каждого реагента по формуле:

Количество молей дигидрофосфата калия:
\[n_1 = C_1 \times V_1\]
где \(C_1\) - концентрация дигидрофосфата калия, \(V_1\) - объем дигидрофосфата калия.
Подставим данные из условия задачи:
\[n_1 = 0.2 \, \text{моль/л} \times 0.03 \, \text{л} = 0.006 \, \text{моль}\]

Количество молей гидрофосфата калия:
\[n_2 = C_2 \times V_2\]
где \(C_2\) - концентрация гидрофосфата калия, \(V_2\) - объем гидрофосфата калия.
Подставим данные из условия задачи:
\[n_2 = 0.1 \, \text{моль/л} \times 0.01 \, \text{л} = 0.001 \, \text{моль}\]

2. Выразим концентрации солюбилизированного и несолюбилизированного соединений через количество молей и объем раствора:

Концентрация дигидрофосфата калия:
\[C_1" = \frac{n_1}{V_1 + V_2}\]
Подставим данные из условия задачи:
\[C_1" = \frac{0.006 \, \text{моль}}{0.03 \, \text{л} + 0.01 \, \text{л}} = 0.1 \, \text{моль/л}\]

Концентрация гидрофосфата калия:
\[C_2" = \frac{n_2}{V_1 + V_2}\]
Подставим данные из условия задачи:
\[C_2" = \frac{0.001 \, \text{моль}}{0.03 \, \text{л} + 0.01 \, \text{л}} = 0.02 \, \text{моль/л}\]

3. Подставим найденные значения в формулу Гендерсона-Хассельбаха:

\[pH = 7.2 + \log\left(\frac{0.1 \, \text{моль/л}}{0.02 \, \text{моль/л}}\right)\]

4. Теперь вычислим это выражение:

\[pH = 7.2 + \log(5) \approx 7.2 + 0.7 \approx 7.9\]

Таким образом, pH буферного раствора будет около 7.9.