Формулы для расчета рН растворов электролитов

Раствор электролита	Формула для расчета рН
чистая вода	рН = -lg[H⁺]
сильная кислота	pH = -lgC(1/z_{сильной кислоты})
сильное основание	pH = 14 – pОH = 14 + lgC(1/z_{сильного основания})
слабая кислота	рН = ½рК_а – ½lgС_{кислоты}
слабое основание	рН = 14 – ½рК_в + ½lgС_{основания}
растворы амфолитов	рН = 7 - ½рК_в(сильного основания) + + ½рК_а(сильной кислоты)
соль, гидролиз по аниону	рН = 7 + ½рК_а(сильной кислоты) + ½lgС_соли
соль, гидролиз по катиону	рН = 7 - ½рК_в(сильного основания) - ½lgС_соли
соль, гидролиз по смешанному типу	рН = 7 - ½рК_в(сильного основания) + + ½рК_а(сильной кислоты)
буферная система 1 типа	рН = рК_а + lg(С_соли/С_{кислоты})
буферная система 2 типа	рН = 14 – рК_в + lg(С_{основания}/С_соли) или рН = рК_а(ВН⁺) + lg (С_{основания}/С_соли)

Закон разбавления Оствальда: α = √К_а / С_{кислоты};

[H⁺] = 10^-^pH;

В_а = n(1/z_{кислоты}) / (V_{буф. р-ра}∙ ∆рН) = (С(1/z_{кислоты}) ∙ V_{кислоты}) / (V_{буф. р-ра}∙ (рН₂ – рН₁));

В_в = n(1/z _{основания}) / (V_{буф. р-ра} ∙ ∆рН) = (С(1/z_{основания}) ∙ V_{основания}) / (V_{буф. р-ра}∙(рН₂ – рН₁)).

Ситуационные задачи:

1. Вычислите рН 0,01 моль/л растворов серной кислоты, гидроксида калия, фосфорной кислоты, аммиака, гидроксида цинка, гидрокарбоната натрия, сульфата магния, ацетата аммония.

2. Вычислите степень диссоциации и рН уксусной кислоты, если К_а(СН₃СООН) = 1,8·10^-5, С(х) = 0,18 моль/л.

3. Определите концентрацию ионов водорода в плазме крови, если рН = 7,4.

4. Определите рН буферного раствора, который получен смешиванием 0,1 моль/л раствора NH₄Cl и 0,1 моль/л раствора NH₄OH в соотношении: а) 1:1; б) 1:4; в) 4:1. K_В(NH₄OH) = 1,79·10^-5.

5. Вычислите соотношение С_соли/С_{кислоты} для буферной системы гидрофосфат натрия/дигидрофосфат натрия, если рН = 7,4.

6. Рассчитайте объем 0,2 моль/л раствора гидроксида натрия, который нужно прибавить к 50 мл 0,2 моль/л раствору дигидрофосфата натрия, чтобы получить буферный раствор с рН = 7,4.

7. Вычислите массу ацетата натрия, которую следует добавить к раствору уксусной кислоты С(СН₃СООН) = 0,316 моль/л и объемом 2 л, чтобы получить буферный раствор с рН = 4,87.

8. Сколько молей эквивалента аскорбиновой кислоты необходимо ввести больному для нормализации кислотно-основного состояния, если рН его крови – 7,5 (норма – 7,4) общее количество крови 5 л, емкость по кислоте 0,05 моль/л?