医用化学

Question

五、计算题（10分）

欲配制pH＝9.00的缓冲溶液0.5L，需用28．33％(g/g), 密度为0．9008（g/ml）的氨水和10.0 mol·L-1 的盐酸各多少ml? 其中氨和它的共轭酸的总浓度等于1．00 mol·L-1（氨的pKb=4.74）。

Answer 1

100 克28．33％(g/g), 密度为0．9008（g/ml）的氨水的体积：
V=100/0.9008= 111.0 mL = 0.1110 L
摩尔浓度为：33/(17 x 0.111) = 17.49 M
pKa =14 -pKb = 9.26
因为: pH =pKa + log(NH3摩尔/NH4+摩尔）
所以，NH3摩尔/NH4+摩尔= 10^(pH-pKa)= 10^-0.26 = 0.5495
又，NH3摩尔 + NH4+摩尔 =0。5 x 1.00 = 0.5 摩尔
得：NH3摩尔=0。1773 摩尔； NH4+摩尔=0。3227 摩尔
所以，所需HCl摩尔=NH4+摩尔=0。3227 摩尔= V(HCl) x 10.0
V(HCl)=0.03227 L = 32.27 mL
V(NH3)=0.5/17.49=0.02859 L = 28.59 mL
操作：量取28.59 mL 28．33％(g/g), 密度为0．9008（g/ml）的氨水,向其中缓慢加入32。27 mL 10.0 mol·L-1 的盐酸, 然后稀释至500 mL 即可。

Answer 2

因为生成NH4Cl 是NH3的共轭酸 所以形成缓冲体系

氨的pKb=4.74 则NH4+的pKa = 14-4.74 = 9.26

因为 缓冲溶液pH = pKa + lg[A]/[HA] = 9.00

所以 lg[A]/[HA] = 9.00 - 9.26 = -0.26

则 [A]/[HA] = 0.55

设氨水体积为x 盐酸体积 1-x

则 [0.9008×1000×x×0.2833/17 - （0.5-x）×10]/[（0.5-x）×10]

= 0.55

x = 0.45

所以 需要氨水：盐酸 = 9：1

因为总浓度1mol/L

上述总浓度 （0.45×1000×0.9008×0.2833/17）/0.5 = 13.5mol/L

所以 氨水体积(1/13.5)*0.45 = 33.3mL

盐酸体积 33.3/9 = 3.7mL