Вопросы и задачи для самоподготовки.

1. Какие растворы (смеси) называют буферными?

2. Что называют сопряженной кислотой, сопряженным основанием? Приведите примеры протолитических реакций.

3. На какие типы делятся буферные растворы? Приведите примеры.

4. Каков механизм буферного действия на примере ацетатного буферного раствора?

5. Каков механизм буферного действия на примере аммиачного буферного раствора?

6. Как рассчитать концентрацию ионов Н⁺ в буферном растворе кислотного типа?

7. Как рассчитать концентрацию ионов Н⁺ в буферном растворе основного типа?

8. Как объяснить тот факт, что при добавлении небольших количеств сильных кислот, щелочей и разбавлении кислотность раствора практически не меняется?

9. Как рассчитываются значения рН в буферных растворах кислотного и основного типа?

10. Что понимают под а) буферной ёмкостью раствора; б) буферной силой раствора?

34

11. К 20 мл 1%-ного раствора NH₄NO₃ (= 1 г/мл) добавили 1 мл 0,5М раствора аммиака. Раствор разбавили в мерной колбе до 100 мл. Вычислите рН полученного раствора. K_b = 1,8^.10^5, pK_b = 4,75. Ответ: 8,55.

12. К 25 мл 0,2 М раствора KH₂PO₄ прибавили 15 мл 0,2 М раствора K₂HPO₄. Вычислите рН полученного раствора. K_a1 = 7,6^.10^3, pK_a1 = 2,12; K_a2 = 6,3^.10^8, pK_a2 = 7,2; K_a3 = 1,3^.10^12, pK_a3 = 11,87. Ответ: 6,98.

13. К 12 мл 0,03 М раствора НСООН прибавили 15 мл 0,15 М раствора НСООK. Вычислите рН полученого раствора. K_a = 1,8^.10^4, pK_a = 3,75.

Ответ: 4,55.

14. Вычислите рН раствора, в 500 мл которого содержится 1 г НСООН и 1 г НСООK. K_a = 1,8^.10^4, pK_a = 3,75. Ответ: 3,49.

15. Смешали поровну 0,5%-ные растворы аммиака и нитрата аммония. Найдите рН полученного раствора, плотность которого 1 г/мл. K_b= 1,8^.10^5, pK_b = 4,75. Ответ: 9,92.

16. Сколько мл 0,2 М раствора карбоната натрия надо добавить к 10 мл 0,3 М раствора гидрокарбоната натрия, чтобы получить раствор с рН = 10? K_a1 = 4,4^.10^7, pK_a1= 6,36; K_a2 = 4,7^.10^11, pK_a2 = 10,33. Ответ: 7 мл.

17. Сколько (г) Na₂CO₃ надо добавить к 100 мл 0,3 М раствора NaHCO₃, чтобы получить раствор с рН 10? K_a1 = 4,4^.10^7, pK_a1= 6,36; K_a2 = 4,7^.10^11, pK_a2 = 10,33. Ответ: 1,49 г.

18. Сколько (в моль эквивалентов) щелочи нужно добавить к 1 мл буферного раствора, чтобы изменить рН от 7,36 до 7,50, если буферная емкость его равна 0,034 моль/л?

Гетерогенное равновесие.

В насыщенном растворе малорастворимого электролита KtAn устанавли-вается химическое равновесие: KtAn_(тв)  Kt⁺_(р-р) + An^_(р-р), которое количес-твенно характеризуется при постоянной температуре константой гетерогенного равновесия, называемой произведением растворимости (ПР): ПР(KtAn) = [Kt⁺]^.[An^]. Произведение [Kt⁺]^.[An^] называют ионным произведением и

35

обозначают ИП(KtAn).

В насыщенном растворе ПР(KtAn) = ИП(KtAn), в ненасыщенном—

ПР(KtAn) > ИП(KtAn), в пересыщенном: ПР(KtAn) < ИП(KtAn).

Концентрация электролита Х в насыщенном растворе называется растворимостью (s(X) в моль/л): s(X) = L(X)/M(X), где L(X)  растворимость электролита в г/л. Связь между растворимостью и произведением растворимости электролита в зависимости от числа ионов в молекуле электролита удобно представить в виде таблицы:

Формула электролита Х (пример)	Число ионов в молекуле	ПР (Х)	s(X)
KtAn (AgCl)	2	s2
KtAn2 (PbI2)	3	4s3
KtAn3 (Fe(OH)3)	4	27s4
Kt3An2 (Ca3(PO4)2)	5	108s5
KtnAnm	n + m	nnmmsn+m