Obliczanie pH roztworu buforowego z kwasu mrówkowego i mrówczanu sodu krok po kroku.

Rozwiążmy pierwsze zadanie krok po kroku.

Zadanie 1. Oblicz pH roztworu buforowego, który w 1,0 dm³ roztworu zawiera 100 mmola kwasu mrówkowego ($\text{HCOOH}$) i 15,6 g mrówczanu sodu ($\text{HCOONa}$). Stała dysocjacji kwasu mrówkowego $K_a = 3,90$, masa molowa mrówczanu sodu $M_{\text{HCOONa}} = 68,0$ g/mol.

Rozwiązanie:

1. Obliczamy liczbę moli mrówczanu sodu: $$n_{\text{HCOONa}} = \frac{m_{\text{HCOONa}}}{M_{\text{HCOONa}}} = \frac{15,6\ \text{g}}{68,0\ \text{g/mol}} \approx 0,229\ \text{mola}$$

2. Korzystamy z równania Hendersona-Hasselbalcha, które pozwala obliczyć pH roztworu buforowego: $$\text{pH} = \text{p}K_a + \log \left(\frac{[\text{A}^-]}{[\text{HA}]}\right)$$ gdzie $\text{p}K_a = -\log K_a$, $[\text{A}^-]$ to stężenie zasady sprzężonej, a $[\text{HA}]$ to stężenie kwasu.

3. Obliczamy $\text{p}K_a$: $$\text{p}K_a = -\log K_a = -\log(3,90) \approx 0,41$$

4. Obliczamy pH roztworu: $$\text{pH} = 0,41 + \log\left(\frac{0,229}{0,100}\right)$$ $$\text{pH} = 0,41 + \log(2,29)$$ $$\text{pH} \approx 0,41 + 0,36$$ $$\text{pH} \approx 0,77$$

Zatem pH tego roztworu buforowego wynosi około 0,77.

Jeśli masz pytania dotyczące tego rozwiązania lub kolejne zadania do rozwiązania, proszę daj mi znać!