已知NH3H2O溶液的pKb=4.75,用NH3·H2O溶液和NH4Cl溶液配制pH=9.00的缓？

Question

如题所述

Answer 1

首先我们需要计算出NH3和NH4+的摩尔浓度。
根据NH3和NH4+的反应，可以列出以下式子：

NH3 + H2O NH4+ + OH-

根据氢离子浓度的公式 pH + pOH = 14，可以得到：

pOH = 14 - pH = 14 - 9.00 = 5.00

根据pKb的定义，可以得到：

pKb = 14 - pKa = 14 - 9.25 = 4.75

NH3和NH4+的反应常数为：

Kb = Kw / Ka = 1.0 × 10^-14 / 9.25 × 10^-10 = 1.08 × 10^-5

由于NH3和NH4+的浓度相等，所以设它们的浓度均为x，则有：

Kb = [NH4+][OH-] / [NH3]

由于OH-的浓度可以通过pOH求得，所以可以得到：1.08 × 10^-5 = x^2 / (0.1 - x)

解出x，得到：

x = 0.00328 mol/L

因此，NH3和NH4+的浓度均为0.00328 mol/L，用NH3-H2O溶液和NH4Cl溶液配制出pH=9.00的溶液，NH3-H2O溶液中NH3的体积为：

V(NH3-H2O) = n(NH3) / c(NH3-H2O) = 0.00328 / 17.03 = 0.000193 L

NH4Cl溶液中NH4+的摩尔浓度为0.00328 mol/L，因此NH4Cl溶液中NH4+的体积为：

V(NH4Cl) = n(NH4+) / c(NH4Cl) = 0.00328 / 9.01 = 0.000364 L

因此，需要取0.000193 L的NH3-H2O溶液和0.000364 L的NH4Cl溶液混合，即可得到pH=9.00的溶液。