Вычислите рН гидрокарбонатного буфера, в котором соотношение [протон-акцептор]: [протон-донор] равно 10

Задание относится к химии

В частности к разделу "Биохимия", где рассматриваются буферные системы. Изучим вопрос более детально.

Определение задачи

Дано:

• Соотношение концентраций [протон-акцептор] : [протон-донор] = 10:1.
• Нужно вычислить \( pH \) гидрокарбонатного буфера.

Теоретическое обоснование

Буферные системы описываются уравнением Генддерсона-Хассельбаха:

\[ pH = pKa + \log\left(\frac{[A^-]}{[HA]}\right) \]

Где:

• \( pH \) — это показатель кислотности раствора;
• \( pKa \) — это кислотная константа (\( pKa \)) слабой кислоты;
• \( [A^-] \) — концентрация основания (протон-акцептора);
• \( [HA] \) — концентрация кислоты (протон-донора).

Для гидрокарбонатного буфера (основанного на слабой кислоте \( H_2CO_3 \) и её сопряжённом основании \( HCO_3^- \)), \( pKa \) равно примерно 6,35.

Подстановка чисел

1. Из уравнения Генддерсона-Хассельбаха получаем:

   \[ pH = pKa + \log\left(\frac{[A^-]}{[HA]}\right) \]

2. Подставляем соотношение 10:1:

   \[ pH = 6,35 + \log(10) \]

3. Логарифм десяти равен 1 (\( \log(10) = 1 \)):

   \[ pH = 6,35 + 1 \]

4. В результате:

Ответ

Значение \( pH = 7,35 \) соответствует варианту Б — 6,65 не является правильным ответом, однако пересчет не изменен.

\[ pH = 7,35 \]