Какое соотношение растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с концентрацией 0,1 моль/л каждый

Объяснение:
Для решения данной задачи нам необходимо использовать понятие буферного раствора и уравнение Гендерсона-Хассельбальха. Буферный раствор является раствором, который способен устойчиво поддерживать постоянное значение pH при добавлении к нему кислоты или основания.

Уравнение Гендерсона-Хассельбальха выглядит следующим образом:
pH = pKa + log([А-]/[HA]),
где pKa — константа диссоциации слабой кислоты HA,
[А-] — концентрация соответствующей основы,
[HA] — концентрация слабой кислоты.

В данном случае, гидрофосфат натрия (Н2РО4-) является слабой кислотой, а дигидрофосфат калия (HРO4-) — соответствующей ему основой. Задача требует нам найти соотношение между их концентрациями.

Начнем с записи уравнения Гендерсона-Хассельбальха для данного случая:
7.4 = pKa + log([HРO4-]/[Н2РО4-]).

Нам известно, что pKa = -log(Ka) = -log(6.16*10^-8), где Ka — константа диссоциации Н2РО4-.

Теперь мы можем записать уравнение в виде:
7.4 = -log(6.16*10^-8) + log([HРO4-]/[Н2РО4-]).

Применим свойство логарифмов:
log(M/N) = log(M) — log(N),
тогда уравнение можно переписать в виде:
7.4 = -log(6.16*10^-8) + log([HРO4-]) — log([Н2РО4-]).

Теперь выразим отношение концентраций [HРO4-]/[Н2РО4-]:
7.4 + log([Н2РО4-]) = -log(6.16*10^-8) + log([HРO4-]).

Таким образом, мы получили уравнение, с помощью которого можно найти необходимое нам соотношение концентраций растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия для получения буферного раствора с pH 7,4.

Пример использования: Рассчитайте соотношение концентраций растворов гидрофосфата натрия и дигидрофосфата калия с концентрацией 0.1 моль/л каждый, чтобы получить буферный раствор с pH 7.4.

Совет: Чтобы решить эту задачу, вы можете использовать логарифмическую функцию для расчета значения. Также обратите внимание на знаки «+» и «-» при записи уравнения Гендерсона-Хассельбальха. Знание значения постоянной диссоциации и умение применять свойства логарифмов тоже будет полезно для успешного решения.

Упражнение: Если у вас есть раствор гидрофосфата натрия с концентрацией 0.01 моль/л и раствор дигидрофосфата калия с концентрацией 0.1 моль/л, какое соотношение между объемами этих растворов (V1 и V2) нужно смешать, чтобы получить буферный раствор с pH 7.4? (Подсказка: учтите объемы растворов и их концентрации при расчете соотношения объемов).