Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 10.1.2014 (14:22)

  Korzystamy ze wzoru na pH roztworu buforowego:
  
  pH = pK_{\alpha} + \log\frac{c_{akceptor}}{c_{donor}}
  
  stąd:
  
  \log\frac{c_{akceptor}}{c_{donor}} = pH - pK_{\alpha}
  
  Akceptorem protonów jest tu jon HPO4 (-2) donorem jon H2PO4(-1),
  - no właśnie, w treści jest coś pokręcone z tym zapisem.
  
  Ale w sieci znalazłem wiarygodny przepis na bufor fosforanowy, z którego wynika, że trzeba przyjąć wartość pKa = 14 - 7,2 = 6,8; to podane w zadaniu pK trzeba odjąć od 14, wtedy się zgodzi. Jest to pKa równowagi:
  
  K_{\alpha} = \frac{[H_3O^+][HPO_4^{-2}]}{[H_2O][H_2PO_4^{-1}]}
  
  i faktycznie jak się uwzględni stałą dysocjacji wody, to 14 - 7,2 = 6,8 daje dobre pKa.
  
  Dalej to już matematyka. Znamy logarytm stosunku obu stężeń, dla uproszczenia oznaczę je: c1 - stężenie HPO4; c2 - stężenie H2PO4.
  
  log(c1 / c2) = 7,5 - 6,8 = 0,7 ; więc
  
  c1 / c2 = 10^(0,7) = około 5.01187
  
  Z drugiej strony znamy sumę objętości roztworów (100 ml czyli 0,1 litra).
  Oznaczmy objętości: V1 - objętość HPO4 ; V2 objętość H2PO4
  
  V1 + V2 = 0,1 <------------------ pierwsze równanie
  
  Ponieważ stężenia wyjściowych roztworów są jednakowe (0,2 mol/l) to
  
  V1 / V2 = c1 / c2 = 5.01187 <------------------ drugie równanie
  
  Z drugiego równania: V1 = 5.01187 * V2 ; wstawiamy do pierwszego
  
  5.01187 * V2 + V2 = 0,1
  
  stąd V2 = 0.0166338 litra oraz V1 = 0,1 - 0.166338 = 0.0833662 litra.
  
  Odp: Należy wziąć około 16,63 ml roztworu H2PO4
  i dodać około 83,37 ml roztworu HPO4
  
  To się dość dobrze zgadza z przepisem, który znalazłem w sieci,
  podający liczby odpowiednio: 16 i 84
  
  Sorry za tą "chaotyczną" chemiczną część, ale nie jestem chemikiem.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie