Расчет изменения pH раствора при добавлении гидроксида натрия к уксусной кислоте

Содержимое статьи:

• Условия задачи
• Шаги расчета

Условия задачи

• К 20 мл 0,4 М раствора уксусной кислоты прилили 10 мл 0,4 М раствора гидроксида натрия.
• Кдис.(CH3COOH) = 1,8. 10-5
  

  Шаги расчета

  1. Определение количества молей исходных веществ

• Количество молей уксусной кислоты: n(CH3COOH) = 20 мл * 0,4 М = 0,008 моль
• Количество молей гидроксида натрия: n(NaOH) = 10 мл * 0,4 М = 0,004 моль
  2. Реакция нейтрализации Уксусная кислота (CH3COOH) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) с образованием ацетата натрия (CH3COONa) и воды (H2O):
  

  CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

  3. Определение количества молей реагентов, прореагировавших в реакции Из стехиометрии реакции видно, что 1 моль уксусной кислоты реагирует с 1 молем гидроксида натрия. Поскольку в задаче количество молей гидроксида натрия меньше, он является лимитирующим реагентом. Таким образом, в реакции прореагируют все 0,004 моль гидроксида натрия и 0,004 моль уксусной кислоты.
  4. Определение количества молей продуктов реакции В реакции образуются 0,004 моль ацетата натрия и 0,004 моль воды.
  5. Определение концентрации уксусной кислоты После реакции в растворе останется 0,008 моль - 0,004 моль = 0,004 моль уксусной кислоты. Объем раствора увеличится до 20 мл + 10 мл = 30 мл. Таким образом, концентрация уксусной кислоты после реакции составит:

  [CH3COOH] = 0,004 моль / 0,03 л = 0,133 М

  6. Определение pH раствора Константа диссоциации уксусной кислоты составляет 1,8. 10-5. Поскольку концентрация уксусной кислоты изменилась, необходимо использовать уравнение Хендерсона-Хассельбальха для расчета pH:

  pH = pKдис + lg[CH3COOH] / [CH3COONa]

  В нашем случае pKдис = -lg(Kдис) = -lg(1,8. 10-5) = 4,74, а концентрация ацетата натрия равна:

  [CH3COONa] = 0,004 моль / 0,03 л = 0,133 М

  Подставляя эти значения, получаем:

  pH = 4,74 + lg(0,133 / 0,133) = **4,74**