Объясните механизм действия аммонийного и ацетатного буферного растворов при взаимодействии их компонентов с соляной кислотой и гидроксидом натрия.

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16852
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

1.Объясните механизм действия аммонийного и ацетатного буферного растворов при взаимодействии их компонентов с соляной кислотой и гидроксидом натрия. 2.Какова буферная ёмкость раствора, содержащего (X) моль соли и (Y) моль кислоты (или основания) в 1 дм3 , составляющих буферную смесь (Z) (табл.8)? Количество моль соли (Х) Количество моль кислоты (или основания) (Y) Буферная смесь (Z) 0 0,0100 1 0,0200 2 0,0250 3 0,0500 4 0,1000 5 0,2000 6 0,2500 7 0,3000 8 0,5000 9 1,0000 0 0,0100 1 0,0200 2 0,0250 3 0,0500 4 0,1000 5 0,2000 6 0,2500 7 0,3000 8 0,5000 9 1,0000 0 Ацетная 1 Аммонийная 2 Формиатная 3 Аммонийная 4 Бензоатная 5 Аммонийная 6 Ацетатная 7 Аммонийная 8 Формиатная 9 Аммонийная 3.Как изменится рН аммонийного буферного раствора с концентрацией компонентов 1 моль/дм3 при добавлении к 1 дм3 его (Y) моль вещества (Z) (табл.9)? Количество моль вещества (Y) Вещество (Z) 0 0,1000 1 0,0800 2 0,0600 3 0,0500 4 0,0250 5 0,0200 6 0,0150 7 0,0100 8 0,0050 9 0,0010 0 KOH 1 HCl 2 NaOH 3 HNO3 4 KOH 5 H2SO4 6 NaOH 7 HI 8 H2SO4 9 KOH

Ответ: 1. Механизм буферного действия ацетатной буферной системы  При добавлении сильной кислоты сопряженное основание связывает добавочные ионы  , превращаясь в слабую уксусную кислоту:  Уменьшение концентрации анионов - уравновешивается повышением концентрации молекул уксусной кислоты. В результате происходит небольшое изменение в соотношении концентраций слабой кислоты и ее соли, а, следовательно, и незначительно изменяется . При добавлении щелочи протоны уксусной кислоты (резервная кислотность) высвобождаются и нейтрализуют добавочные ионы  , связывая их в молекулы воды:  В этом случае также происходит небольшое изменение в соотношении концентраций слабой кислоты и ее соли, а, следовательно, и незначительное изменение . Уменьшение концентрации слабой уксусной кислоты точно уравновешивается повышением концентрации анионов - . Механизм действия буферной системы на примере аммиачной буферной системы: . Гидроксид аммония - слабый электролит, в растворе частично диссоциирует на ионы: При добавлении к раствору гидроксида аммония хлорида аммония, соль как сильный электролит практически полностью диссоциирует на ионы  - и подавляет диссоциацию основания, равновесие которого смещается в сторону обратной реакции. При добавлении к аммиачной буферной смеси сильной кислоты, ионы  будут связываться молекулами аммиака или гидроксида аммония, а не увеличивать концентрацию ионов  и уменьшать  раствора. При добавлении щелочи ионы  будут связывать ионы  , образуя при этом малодиссоциированное соединение, а не увеличивать  раствора. 2. По определению буферной ёмкости  раствора при добавлении  должен увеличиться на 1. Это происходит за счёт изменения соотношения концентрации компонентов буферной смеси, которые увеличиваются или уменьшаются эквивалентно количеству добавленного  Это количество, являющееся буферной ёмкостью, обозначим за . Тогда, в соответствии с формулой  Подставляем значения из условия задачи:  Буферная емкость равна . . 3. Применяется формула для расчёта  основной буферной смеси:  До прибавления азотной кислоты  раствора  При добавлении  уменьшается эквивалентно добавленной  увеличивается до  буферного раствора уменьшится на 0,05. Ответ: уменьшится на 0,05.