Wenn der pKa-Wert der schwachen Säure HX 4,2 beträgt, was ist der Puffer, der durch Mischen des gleichen Volumens von 0,2 M HX mit 0,1 M NaOH entsteht?

Wenn der pKa-Wert der schwachen Säure HX 4,2 beträgt, was ist der Puffer, der durch Mischen des gleichen Volumens von 0,2 M HX mit 0,1 M NaOH entsteht?
Anonim

Antworten:

Siehe unten:

Erläuterung:

Da sie gleich groß sind, haben wir immer doppelt so viele Mol # HX # als von # NaOH #, da die Konzentration der Säure doppelt so hoch ist. Wir können sagen, dass wir haben # 0,2 mol # von # HX # und # 0,1 mol # von # NaOH # das wird reagieren. Dies bildet einen sauren Puffer.

Sie reagieren auf folgende Weise:

#HX (aq) + NaOH (aq) -> NaX (aq) + H_2O (l) #

Die entstandene Lösung hat also 0,1 Mol gebildet # NaX # und 0,1 mol von # HX # bleibt in der Lösung, aber da sich das Volumen aufgrund der Zugabe der Lösungen verdoppelt hat, halbieren sich die Konzentrationen des Salzes und der Säure auf # 0,5 mol dm ^ -3 #, beziehungsweise.

Mit der Henderson-Hasselbach-Gleichung finden wir die # pH # des resultierenden Puffers:

# pH = pK_a + log (X ^ (-) / HX) #

Jedoch, # X ^ (-) / HX = (0,5 / 0,5) = 1 # und # Log_10 (1) = 0 #

So bleibt uns nur noch übrig

# pH = pK_a #

# pH = 4,2 #