skan0293

296 Elektrochemia

oraz

BH⁺ + H₂0 ^ B + H₃0⁺,    (6.70)

A_a ⁼ ————,    (6.71)

<7bH⁺

Przykład 6.16. Roztwory słabych kwasów i ich soli z mocnymi zasadami lub słabych zasad i ich soli z mocnymi kwasami tworzą tzw. roztwory buforowe. Obliczyć w 25°C pH roztworów: a) CH₃COOH (pK_a = 4,756); b) CH₃COOH i CH₃COONa; c) NH₄OH (pA_b = 4,75); d) NH₄OH i NH₄C1. W 25°C K_w = 1,008 ■ • 10^-14. Stężenie każdego z tych składników wynosiło 0,1 M.

Rozwiązanie, a) stałą dysocjacji kwasu octowego HAc ^ H⁺ + Ac^-wyraża równanie

K_a =

^aH^+aAc~

^aHAc

O)

Kwas octowy o stężeniu 0,1 M jest zdysocjowany w ok. 1%, toteż z dobrym przybliżeniem można przyjąć, że

₌ ^HAc _

"HAc- _c& ~ _c® ■

Wstawiając to do równania (1), po przekształceniu otrzymujemy wyrażenie

skąd możemy obliczyć przybliżoną wartość pH:

Y (4.756 -lg 0,1) = 2,878.

Dokładną wartość pH otrzymamy przekształcając równanie na A_a:

(c_k-x)c®

gdzie c_k jest początkowym stężeniem kwasu, a jc oznacza stężenie jonów H⁺. Współczynnik aktywności niezdysocjowanego kwasu przyjęto, jak zwykle, za równy 1.

x²yl + K_d c®x -K_ac_kc® = 0.    (2)

Wyróżnikiem tego równania jest wyrażenie

(3)

A = K_ac® (A_ac® + 4y+c_k).