К 25,00 мл 0,100 М раствора карбоната натрия добавлено 14,71 мл раствора HCl, рН

К 25,00 мл 0,100 М раствора карбоната натрия добавлено 14,71 мл раствора HCl, рН полученного раствора равен 7,00. Найдите молярную концентрацию раствора HCl. Дано: V(Na2CO3) = 25,00 мл; CM(Na2CO3) = 0,100 М; V(HCl) = 14,71 мл; рН = 7,00. Найти: СМ(HCl) - ?

В результате разбавления раствора концентрация Na2CO3 станет равна
С/(Na2CO3) = СМ(Na2CO3)∙V(Na2CO3)/(V(Na2CO3) + V(HCl));
С/(Na2CO3) = 0,100∙25,00/(25,00 + 14,71) = 0,0630 (моль/л)
Концентрация HCl в результате разбавления раствора стала равна:
С/(HCl) = СМ(HCl)∙V(HCl)/(V(Na2CO3) + V(HCl));
С/(HCl) = СМ(HCl)∙14,71/(25,00 + 14,71), (моль/л)
В растворе идёт химическая реакция
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
Образуется буферный раствор, состоящий из средней и кислой солей Na2CO3 и NaHCO3 . рН буферного раствора вычисляют по формуле
pH=pK2-lgCNaHCO3CNa2CO3.
Найдем, чему равно отношение концентраций кислой и средней соли:
lgCNaHCO3CNa2CO3= pK2-pH,
где К2 – константа диссоциации угольной кислоты по второй ступени, равна 4,8∙10-11;
рК2 = -lgK2 = -lg(4,8∙10-11) = 10,32.
lgCNaHCO3CNa2CO3=10,32-7,00=3,32;
С(NaHCO3)/С(Na2CO3)ост = 103,32 = 2089.
Концентрация С(NaHCO3) равна концентрации соляной кислоты с учетом разбавления раствора:
С(NaHCO3) = С/(HCl).
Концентрация Na2CO3, оставшегося в избытке после завершения реакции, равна
С(Na2CO3)ост = С/(Na2CO3) - С/(HCl) = 0,0630 - С/(HCl).
Подставим эти выражения в формулу отношения концентраций:
С(NaHCO3)/С(Na2CO3)ост = С/(HCl)/[0,0630 - С/(HCl)] = 2089.
Выразим из полученного уравнения концентрацию HCl с учетом разбавления раствора:
С/(HCl) = 2089∙0,063/(2089 + 1) = 0,0630 (моль/л).
Концентрация HCl в результате разбавления раствора стала равна:
С/(HCl) = СМ(HCl)∙V(HCl)/(V(Na2CO3) + V(HCl));
СМ(HCl) = С/(HCl)∙(V(Na2CO3) + V(HCl))/V(HCl)
СМ(HCl) = 0,063∙(25,00 + 14,71)/14,71 = 0,17 (моль/л).
Ответ: СМ(HCl) = 0,17 моль/л.

. рН буферного раствора вычисляют по формуле
pH=pK2-lgCNaHCO3CNa2CO3.
Найдем, чему равно отношение концентраций кислой и средней соли:
lgCNaHCO3CNa2CO3= pK2-pH,
где К2 – константа диссоциации угольной кислоты по второй ступени, равна 4,8∙10-11;
рК2 = -lgK2 = -lg(4,8∙10-11) = 10,32.
lgCNaHCO3CNa2CO3=10,32-7,00=3,32;
С(NaHCO3)/С(Na2CO3)ост = 103,32 = 2089.
Концентрация С(NaHCO3) равна концентрации соляной кислоты с учетом разбавления раствора:
С(NaHCO3) = С/(HCl).
Концентрация Na2CO3, оставшегося в избытке после завершения реакции, равна
С(Na2CO3)ост = С/(Na2CO3) - С/(HCl) = 0,0630 - С/(HCl).
Подставим эти выражения в формулу отношения концентраций:
С(NaHCO3)/С(Na2CO3)ост = С/(HCl)/[0,0630 - С/(HCl)] = 2089.
Выразим из полученного уравнения концентрацию HCl с учетом разбавления раствора:
С/(HCl) = 2089∙0,063/(2089 + 1) = 0,0630 (моль/л).
Концентрация HCl в результате разбавления раствора стала равна:
С/(HCl) = СМ(HCl)∙V(HCl)/(V(Na2CO3) + V(HCl));
СМ(HCl) = С/(HCl)∙(V(Na2CO3) + V(HCl))/V(HCl)
СМ(HCl) = 0,063∙(25,00 + 14,71)/14,71 = 0,17 (моль/л).
Ответ: СМ(HCl) = 0,17 моль/л.