Welche Masse Natriumbenzoat sollte zu 140.0 ml einer 0.15 M-Benzoesäurelösung gegeben werden, um einen Puffer mit einem pH-Wert von 4.25 zu erhalten?

Antworten:

$3.3 g$ $3.3 g$ Natriumbenzoat muss in der Benzoesäurelösung gelöst werden, um die Lösung mit der gewünschten zu erhalten pH (4.25).

Erläuterung:

Die Pufferlösung wird durch Mischen von Benzoesäure und Natriumbenzoat hergestellt.

Verwenden Sie das Handerson-Hasselbalch-Gleichung zur Bestimmung der Molzahl des Salzes, die zur Herstellung der Pufferlösung mit dem gewünschten pH-Wert benötigt wird.

Die $p K_{a}$ $pK_a$ Die Werte für die üblichen schwachen Säuren sind in den Tabellen am Ende der meisten Lehrbücher für Chemie angegeben.

Die $p K_{a}$ $pK_a$ Wert für Benzoesäure ist 4.20.

$n_{Salt} = ? ?$ $n_"Salt" = ??$

$n_{Acid} = C_{M} \times V$ $n_"Acid"= C_M xx V$

$n_{Acid} = 0.15 \frac{m o l .}{L} \times 0.1400 L$ $n_"Acid"= 0.15 (mol.)/Lxx 0.1400 L$

$n_{Acid} = 0.0210 m o l .$ $n_"Acid"= 0.0210 mol.$

$- - - - - - - - - - - - - - - -$ $----------------$

Löse nach dem Unbekannten ( $n_{Salt}$ $n_"Salt"$ )

$p H = p K_{a} + log (\frac{n_{Salt}}{n_{Acid}})$ $pH = pK_a + log ((n_"Salt")/(n_"Acid"))$

$4.25 = 4.20 + log (\frac{n_{Salt}}{n_{Acid}})$ $4.25 = 4.20 + log ((n_"Salt")/(n_"Acid"))$

$log (\frac{n_{Salt}}{n_{Acid}}) = 4.25 - 4.20$ $log ((n_"Salt")/(n_"Acid")) = 4.25 -4.20$

$log (\frac{n_{Salt}}{n_{Acid}}) = 0.05$ $log ((n_"Salt")/(n_"Acid")) = 0.05$

$\frac{n_{Salt}}{n_{Acid}} = 10^{0.05}$ $(n_"Salt")/(n_"Acid") = 10^0.05$

$\frac{n_{Salt}}{n_{Acid}} = 1.1$ $(n_"Salt")/(n_"Acid") = 1.1$

$n_{Salt} = 0.0210 \times 1.1$ $n_"Salt" = 0.0210 xx 1.1$

$n_{Salt} = 0.0231 m o l .$ $n_"Salt" = 0.0231 mol.$

$m_{Salt} = 0.0231 m o l . \times 144.11 \frac{g}{m o l .}$ $m_"Salt" = 0.0231 mol. xx 144.11 g/(mol.)$

$m_{Salt} ≅ 3.3 g$ $m_"Salt" ~= 3.3 g$

$3.3 g$ $3.3 g$ Natriumbenzoat muss in der Benzoesäurelösung gelöst werden, um die Lösung mit dem gewünschten pH-Wert (4.25) zu erhalten.