С использованием формулы Хендерсона - Хассельбаха, измените значение pH аммиачного буферного раствора (pKb=4,76

Хотя формула Хендерсона-Хассельбаха может показаться сложной на первый взгляд, она очень полезна для определения pH буферных растворов. Формула Хендерсона-Хассельбаха имеет следующий вид:

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

Где:
- pH обозначает концентрацию ионов водорода в растворе
- pKa - отрицательный логарифм константы диссоциации для слабой кислоты или основания
- [A^-] - концентрация основания
- [HA] - концентрация его конъюгированной кислоты

В данной задаче у нас есть раствор аммиачного буфера, который содержит равные объемы растворов аммиака (NH4OH) и аммония хлорида (NH4Cl) с концентрациями C(NH4OH) = 0,1 моль/л и C(NH4Cl) = 0,1 моль/л соответственно.

То, что у нас есть равные концентрации NH4OH и NH4Cl очень важно. Поскольку NH4OH является слабым основанием, а NH4Cl является его конъюгированной кислотой, мы можем считать, что концентрации [A^-] и [HA] равны.

Итак, используем формулу Хендерсона-Хассельбаха и подставим значения:

\[pH = pKa + \log\left(\frac{{0,1}}{{0,1}}\right)\]

Заметим, что pKa конъюгированной кислоты NH4OH равен pKb основания NH4OH. В данном случае говорится, что pKb = 4,76. Чтобы получить pKa, мы можем использовать следующее соотношение:

\[pKa + pKb = 14\]
\[pKa = 14 - pKb = 14 - 4,76 = 9,24\]

Теперь мы можем вычислить значение pH:

\[pH = 9,24 + \log\left(\frac{{0,1}}{{0,1}}\right)\]

Так как \(\frac{{0,1}}{{0,1}} = 1\):

\[pH = 9,24 + \log(1)\]

Логарифм 1 равен 0:

\[pH = 9,24 + 0 = 9,24\]

Таким образом, значение pH аммиачного буферного раствора при его создании с использованием равных объемов растворов с концентрациями C(NH4OH) = 0,1 моль/л и C(NH4Cl) = 0,1 моль/л будет равно 9,24.