Решение:

Дано: СМ (кислоты) = 0,1 моль/л Kд (кислоты) = 1,3810-4.	Молочная кислота является слабой одноосновной кислотой и диссоциирует по схеме: CH3CH(OH)COOH ⇄ CH3CH(OH)COO– + H+
a - ? [H+] - ? рН - ?

1. Определяем степень диссоциации:

Для разбавленных растворов слабых бинарных электролитов применима формула:

a = (Упрощенное выражение закона разбавления Оствальда).

Тогда, a = = = 3,710^–2 = 0,037

2. Определяем [H⁺] : [H⁺] = С_н  a = 0,1  0,031 = 0,0037 моль/л

С_М (CH₃CH(OH)COOH) = С_н (CH₃CH(OH)COOH)

3. Определяем рН: рН = – lg [H⁺] = –lg 0,0037 = 2, 43

Ответ: a = 0,037, [H⁺] = 0,0037 моль/л , рН = 2,43

Задача 4. Вычислите степень диссоциации и концентрацию уксусной кислоты, а также концентрацию ионов водорода в растворе уксусной кислоты, рН которого равен 3,87. Константа диссоциации уксусной кислоты при температуре 298К равна 1,7510^–5.

Дано: рН = 3,87 Кд = 1,75  10-5	Решение: 1. Определяем [H+]: [H+] =10–pH = 10–3,87 = 0,000135
[H+] - ? СМ - ? a - ?

2. Определяем С_М: Уксусная кислота диссоциирует по схеме:

CH₃COOH ⇄ CH₃COO^- + H⁺.

Константа диссоциации выражается отношением: К_д =

[H⁺] = [CH₃COO^-] , а [CH₃COOH] в разбавленном растворе слабого бинарного электролита можно принять равной С_М . Тогда: К_д =

Отсюда: С_М = = = 0,00104.

3. Определяем a: Для разбавленных растворов слабых бинарных электролитов применима формула: a = = = 0,13.

Ответ: [H⁺] = 0,000135 моль/л; С_М = 0,00104 моль/л; a = 0,13.

Глава V Учение о растворах. Буферные растворы. Биомедицинская значимость темы

В процессе жизнедеятельности в организм поступают извне, а также образуются в результате метаболизма продукты, имеющие как кислый, так и основной характер, однако в норме они не изменяют рН внутренней среды благодаря защитным механизмам, регулирующим кислотно-основное равновесие. Различают физиологические и физико-химические механизмы регуляции кислотного-основного равновесия в организме.

В основе физиологических механизмов регуляции кислотно-основного равновесия лежат процессы метаболизма, дыхания и мочевыделения, которые изучаются в курсах биохимии, нормальной физиологии, патологической физиологии. В основе физико-химических механизмов лежит поддержание постоянства рН внутренней среды буферными системами организма, которые представлены буферными системами крови, клеток и внеклеточных пространств тканей.

Буферные растворы — это растворы, величина рН которых мало изменяется при добавлении к ним небольших количеств сильных кислот или щелочей, а также при разбавлении.

C точки зрения протонной теории простейший буферный раствор состоит из слабой кислоты и сопряженного ей основания или слабого основания и его сопряженной кислоты. В этом случае буферное действие растворов характеризуется наличием кислотно-основного равновесия:

НА ⇄ Н⁺ + А^–

слабая сопряженное

кислота основание

В + Н⁺ ⇄ ВН⁺

слабое сопряженная

основание кислота

Образуемые сопряженные кислотно-основные пары НА/А^– и В/ВН⁺ называют буферными системами.