Аналитич. химия

1. вычислите потенциал водородного электрода в растворе, полученном смешением 20мл 0,5М HСL и 30мл 0,6М NH3
2. вычислите pH раствора полученного при смешении 50мл 0,15М К2НРО4 и 45мл 0,3М НСL

1) NH3 + HCl --> NH4Cl
Получается избыток NH3 на 0,008 моль.
Мне рН рассчитать исходя из [NH4OH] = 0.008/0.05 моль/л
Учитывать ли гидролиз NH4Cl ??

2) K2HPO4 + 2HCl --> H3PO4 + 2KCl
Ионы H+ дают HPO4(2-) и H3PO4.
Мне рассчитать исходя из Кд количество ионов Н+ от них, а затем сложить??

Заранее спасибо!

Уточнение к задаче 2.
Получается после реакции в растворе остаются ионы HPO4(2-), т.к. их избыток

Ув. Люда.
А что будет представлять полученная Вами в 1. система с точки зрения химии ?
Как называют химики такие системы и какими свойствами они обладают ?
Ответите на мой вопрос — будем двигаться с Вами дальше.

Есть, решила. В первом был буферный раствор.

А вот с этими задачами труднее:

1) вычислите pH раствора полученного при смешении 50мл 0,15М К2НРО4 и 45мл 0,3М НСL.
2) Сколько миллилитров 0,4М НСL надо добавить к 250мл 0,2М NAH2PO4 что бы получить раствор с pH 6,0

Решение по Кд получается правдободобно только в первой задаче, а вто во второй не сходится. С чего начать??

Людмила: а для какой ступени диссоциации ортофосфорной кислоты Вы брали Кд ?

H2PO4- + H+ --> H3PO4 К1
Т.е. по первой.

В первой задаче по К1*K2
HPO42- + 2H+ --> H3PO4

Мне бы правильная зависимость

Дмитрий Леонидович, намекнете с уравнением?
Если конечно знаете, как решить.

Люда: я только что домой от учеников приехал и сел за компьютер.
Поэтому я — урывками.
Давайте начнём с задачи 1).
Потихоньку.
Молярное отношение НСl/К2НРО4 равно чему ?
И о чём говорит эта величина ?
А вторая (очень существенная) подсказка — это справочные данные из методички моей кафедры физхимии ЮУрГУ "Растворы электролитов. Сборник упражнений и задач. Челябинск 2001".
Кд (НСl) = 1.0*10^+7
Кд1 (H3PO4) = 7.6*10^-3
Кд2 (H3PO4) = 6.2*10^-8
Кд3 (H3PO4) = 4.4*10^-13

Молярное отношение НСl/К2НРО4 равно 2/1 разумеется. Говорит про избыток HCl

Ой ли 2/1 ???
У меня получилось (0.045*0.3) / (0.050*0.15) = 1.8.
И что из этого следует, ув. Люда ???

Если учесть, что HPO42- + 2H+ --> H3PO4
то остается непрорегировавшая кислая соль. Вот это следует

Люда: Вы просто умница !
(А то пишут в Интернете всякие анекдоты про блондинок............понимаешь..........)
----------------------------------------------------------------------
У Вас соляная кислота КОЛИЧЕСТВЕННО прореагирует с гидрофосфатом с образованием ортофосфорной кислоты и дигидрофосфата калия.
А дальше — есть одна из форм записи закона действующих масс (ЗДМ), которая позволяет сразу вычислить рН буферного раствора.
У "обычных" химиков это уравнение безымянное.
ЗДМ — он и в Африке ЗДМ.
А вот у мед/био_химиков (у меня студентка была из нашей Челябинской медакадемии) оно называется уравнением Гендерсона-Хассельбаха.
Трудитесь дальше, Людмила !

Если это буферный раствор, то он содержит 0,00075 моль фосфата и 0,00675 моль кислоты. Т.е. слабая кислота и её соль.
Формула тут pH= pKд — lg Cкислоты/Cсоли

У нас: pH = pK1K2 — lg [C(H3PO4)/CK2HPO4]
Так что ли?

И как поступать со второй задачей?

Не так, Люба.
Почему у Вас pK1K2 ???
Равновесие-то в системе — одно-единственное !
Дигидрофосфат и сопряжённая с ним ортофосфорная кислота !
Ибо гидрофосфат-ионов в этой системе — не останется.
См. мою справку о Кд для всех трёх ступеней диссоциации H3PO4.
Т.е. pH = pK1 — lg [C(H3PO4)/C(KH2PO4)].
Можете поменять минус на плюс и поменять местами числитель и знаменатель под знаком логарифма, это будет более распространённая форма записи уравнения Гендерсона-Хассельбаха.

Вторую задачу — давайте как-нибудь сами или с другими преподавателями.
Я скоро на занятия ухожу.
Вы и по первому примеру поняли, как подобные задачи решаются.

Спасибо большое.
Это я не учла, что остаток фосфата ещё реагирует:

K2HPO4 + HCl --> KCl + H3PO4

А то, что осталось реагирует с фосф. кислотой
K2HPO4 + H3PO4 --> 2KH2PO4

NaH2PO4 + HCl --> H3PO4 + NaCl

Соли получается 0,05моль. Принимаем количество поррегагировавшей соли за Хмоль, тогда количество кислоты (взятой и образованной) тоже будет Х.
Образуется буферный раствор NaH2PO4 (0,05-Х) моль и H3PO4 Хмоль.
рН = рК1 — lg (Cк/Cсоли) = рК1 — lg (0.05-X/X)

Не получается, Дмитрий Леонидович. Слишком маленькая концентрация кислоты выходит
Подскажите правильное уравнение плз, если это неправильное

Люда: ай-яй-яй !
А я выше уже написал, что все анекдоты про блондинок — это клевета !!!
--------------------------------------------------------------
Итак: мы определились, что мольное отношение НСl / К2НРО4 = 1.8.
Что это означает ?
Первый /относительный/ моль соляной кислоты превратит весь гидрофосфат в дигидрофосфат по реакции:
НСl + К2НРО4 = КСl + КН2РО4.
А последующие 0.8 /относительных/ молей соляной кислоты превратят 0.8 /относительных/ молей дигидрофосфата в ортофосфорную кислоту.
При этом у нас с Вами останется 0.2 /относительных/ моля непрореагировавшего дигидрофосфата.
А далее в уравнении Гендерсона-Хассельбаха под знаком логарифма отношение концентраций заменяем на отношение молей !
Объём-то — один и тот же для всех ионов в растворе !!!
И абсолютные значения молей нам не нужны, нужно только их соотношение.
Делим 0.8 на 0.2 и получаем круглое число 4.
И вычисляем рН.
рН = — lg (7.6*10^-3) — lg 4 = 2.12 — 0.60 = 1.52.
Похоже ?
Похоже.
Кисленький раствор у Вас получается !

Дмитрий Леонидович. Я эту задачу уже решила, у меня тоже получилось 1,52
Я Вас спрашивала про вторую задачу — она не сходится

2) Сколько миллилитров 0,4М НСL надо добавить к 250мл 0,2М NAH2PO4 что бы получить раствор с pH 6,0

Вот я начала так:
NaH2PO4 + HCl --> H3PO4 + NaCl

Соли получается 0,05моль. Принимаем количество прореагировавшей соли за Хмоль, тогда количество кислоты (взятой и образованной) тоже будет Х.
Образуется буферный раствор NaH2PO4 (0,05-Х) моль и H3PO4 Хмоль.
рН = рК1 — lg (Cк/Cсоли) = рК1 — lg (0.05-X / X)

Про блондинок Вы погорячились :)

Х у меня получается крайне малый — меньше 1мл

Людочка !
Золотце !!
Во-первых: где мне от Вас волшебное слово за мою помощь в решении первой задачи ???
Во-вторых: Людочка, Вы в курсе, что Дмитрий Леонидович — старый и больной человек ????
И что ему нельзя сразу же после первой задачи (как следует не отдохнувши и в себя не пришедши) — решать вторую ???
Не знаю, как у Вас — а у меня сегодня воскресенье, между прочим !!!

А насчёт блондинок — это не я, а "они" в Интернете пишут всякие гадости.

Опять Вы не правы. Я это слово сказала в посте #16.
Я не тороплю же с решением задачи. Просто подскажите, правильный ли у меня был ход решения

В № 19 у Вас ошибка в арифметике !
Поменяйте местами числитель и знаменатель или знак перед логарифмом с минуса на плюс.
Будьте внимательнее !
А ход решения у Вас правильный.
Миллилитров соляной кислоты получилось мало потому, что среда должна получиться близкой к нейтральной и концентрация раствора кислоты 0,4М — великовата.
Химики-аналитики используют практически всегда не более 0.1 М (0.1 Н).

И ещё кое-какая важная информация есть у меня для Вас по этому вопросу, Людмила.

Спасибо, получилось намного меньше 1 мл даже.

Ув. Люда.
Я всегда чтил классиков /химии и не только/.
Классики по этому вопросу пишут что ?
Что в качестве буферных растворов используют такие системы, у которых рН максимально близок к рК !!!
Для значений рН, близких к 7-и — используют совсем другие системы !
КН2РО4 + К2НРО4 !!!
Но отнюдь не ту систему, которую Вам предложила Ваша Мариванна.
Если рН будет близок к рК, то концентрации соли и кислоты будут близки друг к другу (см. формулу) и такой р-р будет обладать хорошими буферными характеристиками.
А Ваш р-р, у которого концентрация соли будет во много раз превышать концентрацию кислоты — такими свойствами обладать не будет.

Вычислить потенциал водородного электрода ы растворе полученном смешением 100мл 0,2М HCN (Ka=5,0*10^-10) и 100мл 0,2М KCN .ионную силу раствора не учитывать